Hace tres décadas, David Ho instaló dos piscinas infantiles de color rosa con dibujos de dinosaurios en el estacionamiento de un edificio de la NOAA en Miami, donde las tormentas por la tarde eran comunes. Tenía 22 años, recién había terminado sus estudios universitarios y trabajaba como técnico en la NOAA.
Llenó ambas piscinas con agua, añadió un gas trazador y colocó un dosel sobre una piscina como control. Luego, todos los días durante varios meses, esperó a que cayera el aguacero, empapándose mientras tomaba muestras de cada charco con jeringas de vidrio.
«Fue bastante miserable», dijo, «pero obtuve algunos resultados interesantes».
Estos primeros experimentos demostraron que la lluvia mejora la velocidad de transferencia de dióxido de carbono (CO2), o la eficiencia con la que se transfiere del aire al agua. Hoahora oceanógrafo de la Universidad de Hawai’i en Manoa, ha seguido el tema de investigación desde entonces, examinando el efecto a un nivel NASA simulador de lluvia y durante viajes de investigación en el Pacífico.
Su último estudiar es la culminación de este trabajo, que ofrece la primera estimación integral y global de lo que sucede con los flujos de CO2 cuando la lluvia golpea la superficie. océano. El océano global ocupa alrededor de una cuarta parte de las emisiones de CO2 procedentes de las actividades humanas, y esta investigación muestra que las precipitaciones aumentan esta absorción entre 140 y 190 millones de toneladas métricas, o entre un 5% y un 7%, por año.
«Puede resultar sorprendente que lleve tanto tiempo cuantificar este proceso, pero en parte se debe a que es un problema difícil de examinar», dijo Ho. La mayoría de las mediciones de las concentraciones de gas en el océano provienen de barcos, que recolectan muestras de agua a una profundidad de 5 a 7 metros. Pero como la lluvia golpea la superficie, sus efectos son invisibles a esas profundidades. «Esto ha sido ignorado porque no tenemos los datos».
Turbulencia, dilución y deposición húmeda.
La absorción de dióxido de carbono en el océano no es uniforme. Algunas regiones actúan como sumideros, aspirando el gas hacia abajo, mientras que otras áreas lo liberan.
Cuando una gota de lluvia cae al océano, cambia temporalmente la física y la química del agua de mar que la rodea. El estudio identificó tres medios principales por los cuales la lluvia aumenta la absorción de carbono del océano: turbulencia, dilución y deposición húmeda.
Cuando una gota golpea la superficie, genera turbulencias que ponen en contacto más agua con la atmósfera y el carbono que contiene. Cada gota es también un chorro de agua relativamente dulce, que diluye el agua de mar y cambia el gradiente de concentración de CO2 entre el aire y el mar, lo que permite una mayor absorción. Y, por último, la deposición húmeda se refiere a cómo cada gota absorbe CO2 a medida que cae a través de la atmósfera y luego inyecta ese gas directamente en el océano.
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La deposición húmeda es un flujo unidireccional, dijo Rik Wanninkhofoceanógrafo de la NOAA que fue pionero en el uso de trazadores químicos inertes para estudiar los intercambios de gases entre el aire y el agua. Wanninkhof no participó en el último estudio, pero trabajó con Ho en los experimentos de la piscina. «No pensamos en esto en los primeros estudios, pero a escala global, esta investigación muestra que este es probablemente uno de los mayores efectos de la lluvia en los flujos de dióxido de carbono», dijo.
El estudio fue dirigido por Parque Laetitia como parte de sus estudios de doctorado en la Sorbonne Université. Para ella, el hallazgo más significativo es que el tamaño de este efecto de la lluvia sobre la absorción de carbono del océano es comparable al tamaño del desequilibrio del presupuesto global de carbono, o la diferencia estimada entre las emisiones totales de carbono y la absorción total de carbono por el océano y la tierra. Ser capaz de cuantificar estos procesos a pequeña escala en la interfaz aire-mar debería mejorar la capacidad de los científicos para modelar los flujos de carbono entre la atmósfera y el océano, afirmó.
Seguimiento de los patrones de lluvia a través del océano
Una parte fundamental de la investigación es un modelo desarrollado por el coautor Hugo Bellengerque rastrea los cambios de salinidad inducidos por la lluvia en la superficie del océano. «Los modelos físicos para la piel del océano se desarrollaron por primera vez en la década de 1960», dijo Bellenger, modelador climático del Laboratoire de Météorologie Dynamique del Centro Nacional Francés de Investigación Científica (CNRS). «Pero si bien rastrearon bien los cambios de temperatura, hubo [was previously] No hay medición de su contraparte de salinidad.»
Este modelo permitió a los investigadores delimitar dónde la lluvia tiene el impacto más fuerte. La turbulencia y la dilución desempeñan papeles destacados en los trópicos, que se caracterizan por fuertes lluvias y vientos débiles. Los efectos de la deposición húmeda también son importantes en las regiones tropicales, así como en otras áreas con fuertes precipitaciones, como las trayectorias de tormentas y el Océano Austral.
Esto fue una sorpresa.
«Esperábamos que la lluvia aumentara principalmente la absorción de carbono en los trópicos. Descubrir que también podría tener un impacto notable en regiones de latitudes más altas fue inesperado», dijo Parc.
Tatiana Ilyinaun científico de la Tierra y modelador del ciclo del carbono en la Universidad de Hamburgo que no participó en la investigación, dijo que el estudio cuantificó un efecto que hasta ahora no se ha considerado en las estimaciones observacionales o basadas en modelos del presupuesto global de carbono. «Envía una fuerte señal de que no tenemos excusa para no considerar estos efectos en nuestras estimaciones del presupuesto global de carbono».
El efecto podría intensificarse a medida que el mundo se calienta y aumentan las precipitaciones: el equipo descubrió que las tasas de deposición húmeda aumentan con la tasa de precipitaciones. Las tormentas ya están provocando más lluvia y los científicos esperan que los patrones de precipitación sobre el océano cambien con el cambio climático. En su análisis, basado en observaciones satelitales y reanálisis de conjuntos de datos meteorológicos globales de 2008 a 2018, los investigadores vieron una tendencia ligeramente creciente en el efecto que tiene la lluvia en la absorción de carbono del océano.
El trabajo llama la atención sobre otra retroalimentación del carbono-clima que antes no se había considerado, dijo Ilyina. «Conseguir patrones de precipitación correctos ha sido un problema de larga data en los modelos globales. Ahora sabemos que esto tiene implicaciones directas para cuantificar el sumidero de carbono del océano».
Este artículo fue publicado originalmente en Eos.org. Lea el artículo original.
