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Las brillantes nubes generadas por el plancton sobre los océanos australes

Estas nubes reflejan más luz solar hacia el espacio, lo que afecta la cantidad de energía solar que llega a la superficie de la Tierra y tiene implicancias sobre el clima global.

Recientes investigaciones basadas en datos de satélites de la NASA y modelos de biología oceánica, sugieren que los minúsculos organismos presentes en amplias franjas de los océanos australes juegan un papel significativo en la generación, sobre las mismas, de nubes más brillantes de lo común.

Los resultados fueron publicados el 17 de julio en la revista científica Science Advances.

El estudio muestra  que el plancton produce gases y materia orgánica que facilitan la formación de  pequeñas gotas generadoras de nubes con gran poder de reflexión de la luz solar.

“En , las nubes sobre los océanos australes reflejan mucha más energía solar que la que reflejarían en ausencia de esas enormes floraciones de plancton”, explica Daniel McCoy, estudiante de doctorado en la Universidad de Washington y coautor del . “En verano tenemos una concentración de gotas de nubes que prácticamente duplica a la que tendríamos en un océano biológicamente muerto”.

El área estudiada corresponde a la franja océanica entre los 35º y 55º de latitud sur (latitudes aproximadas de las ciudades de Buenos Aires y Ushuaia), una región importante para el clima del planeta. Los resultados del estudio muestran que, haciendo un promedio anual, la zona de aumentado, refleja alrededor de 4 watts de energía solar por metro cuadrado.

McCoy y su colega Daniel Grosvenor, de la Universidad de Leeds, comenzaron esta investigación en 2014 tomando datos de observaciones de nubes de satélites de la NASA, sobre las áreas de los océanos australes no cubiertas por .

La agencia espacial estadounidense lanzó su primer espectrorradiómetro de resolución moderada (MODIS, según sus siglas en inglés), en 1999 a bordo del satélite Terra, con el objeto de medir el tamaño de las minúsculas gotas de nubes en todos los cielos de la Tierra. En 2002 se lanzó un segundo instrumento MODIS, esta vez a bordo del satélite Aqua.

Las nubes reflejan la luz solar en función de dos parámetros: la cantidad de líquido en suspensión en la nube y el tamaño de las gotas, que pueden variar desde el minúsculo espray (menos de 0,1 mm) hasta las gotas muy grandes de alrededor de 10 mm. Las gotas crecen a partir de una partícula de aerosol, y la misma cantidad de líquido distribuida en una mayor cantidad de gotas reflejará más luz solar.

En base a las obervaciones satelitales, el equipo mostró en 2014 que en verano las nubes sobre los océanos australes están compuestas de gotas más pequeñas. Esto no parecía tener sentido, al considerar que en verano hay una reducción en la intensidad de las tormentas y se genera menos espray marino apto para crear sales transportadas por el aire.

Un nuevo estudio trató de determinar qué otra cosa podría estar haciendo más reflectivas a las nubes. Susannah Burrows, científica integrante del equipo, utilizó un modelo de biología oceánica para tratar de determinar si la materia biológica podría ser la responsable.

La vida marina puede afectar las nubes de dos maneras. La primera es a través de la emisión de gases, tales como el dimetil sulfuro liberado por la bacteria  Sulfitobacter y por ciertos tipos de fitoplancton, como los cocolitofóridos, que crean el caracterísitco olor sulfuroso del mar y producen también partículas que dan origen a las gotas de nubes marinas.

La segunda manera, es directamente a través de materia orgánica acumulada en la superficie del mar, que forma una espuma que puede ser batida y levantada en el aire como diminutas partículas de materia muerta, vegetal o animal.

Al combinar la concentración de gotas de nubes con los modelos biológicos oceánicos, los investigadores encontraron una correlación con los aerosoles de sulfato, que en esas regiones provienen principalmente del fitoplancton, y con la cantidad de materia orgánica en el espray marino.

“El dimetil sulfuro producido por el fitoplancton es elevado hacia los más altos niveles de la atmósfera donde se transforma químicamente y produce aerosoles, lo que tiende a predominar en la zona de más al norte de la región de estudio”, explica Burrows. “En la porción sur del área de estudio prevalece el efecto de la materia orgánica, porque allí se producen las grandes floraciones de fitoplancton”.

Tomados los dos mecanismos en conjunto, el efecto prácticamente duplica la concentración de gotas en los meses de verano.

Los satélites usan el color verde de la clorofila para detectar la actividad biológica en los océanos. Las áreas verdes muestran una masiva floración de plancton (diciembre de 2010) sobre las corrientes oceánicas pasantes frente a las costas patagónicas en el Atlántico Sudoccidental.  Foto: NASA

Los océanos australes son un laboratorio único para el estudio de las nubes. A diferencia de otros lugares, los efectos de la vida marina no se ven enmascarados por los aerosoles producidos por bosques o por polución.

Los autores estiman que probablemente ocurran procesos similares en el Hemisferio Norte, pero serían más difíciles de medir y podrían tener menor efecto, dada la abundancia de partículas de aerosoles provenientes de otras fuentes. (Por Hannah Hickey y María José Viñas; NASA. Adaptado al español por NUESTROMAR)