Las observaciones realizadas desde tierra y por satélite en Estados Unidos indican que los niveles elevados de polen durante la primavera contribuyen a un aumento del hielo en las nubes y de las precipitaciones, incluso en un rango de temperaturas de entre -15 y -25 grados Celsius. ¿Podría el polen afectar a la formación de nubes?
En este artículo vamos a contarte cómo el polen influye en la formación de nubes y patrones de precipitación.
El polen y la formación de hielo
Según el Dr. Jan Kretzschmar, autor principal del estudio, «los resultados de laboratorio demuestran que el polen actúa como núcleo de hielo, afectando a la temperatura de congelación del agua dentro de las nubes y facilitando la precipitación». En ausencia de estas partículas nucleadoras de hielo (INP), el agua de las nubes se congela únicamente a temperaturas inferiores a -38 grados Celsius. Los resultados de esta investigación se publicaron en Environmental Research Letters.
«En el proyecto Breathing Nature Cluster of Excellence, planteamos la cuestión de si este efecto se podía observar más allá de los confines del laboratorio y examinamos los impactos del cambio climático y la pérdida de biodiversidad en él», afirma el coautor, el profesor Johannes Quaas, que ejerce como profesor de Meteorología Teórica en Leipzig y es el portavoz del consorcio Breathing Nature.
La importancia del polen en la formación de nubes
Si consideramos el contexto global, la influencia del polen en la formación de hielo es comparativamente menor en relación con la del polvo, por ejemplo. Sin embargo, su impacto es considerable tanto a nivel regional como estacional. Especialmente durante la primavera, se emiten cantidades sustanciales de polen a la atmósfera, alcanzando capas de aire frío.
Kretzschmar explica que debido a su tamaño, el polen tiene una presencia breve en la atmósfera. «Nuestra investigación pone de relieve la importancia de los fragmentos de polen más pequeños, que se generan cuando el polen se desintegra en condiciones de humedad. Estas partículas diminutas persisten en el aire durante un período prolongado y, cuando están presentes en cantidades adecuadas, pueden penetrar en las capas más frías de la atmósfera, iniciando así la formación de hielo.”
El cambio climático exacerba los efectos del polen
El cambio climático inducido por el hombre está alterando el inicio de la temporada de polen, ampliando su duración y elevando las concentraciones de polen presentes en la atmósfera. Se prevé que estos patrones se acentúen a medida que avance el siglo, lo que posiblemente dé lugar a un aumento tanto de la frecuencia como de la intensidad de las precipitaciones localizadas.
Otra faceta del estudio se refiere a la importancia de la biodiversidad. Numerosas especies de plantas emiten cantidades sustanciales de polen simultáneamente cada primavera, lo que influye en la formación de nubes y en la concentración de partículas de hielo en la atmósfera. Es esencial seguir investigando estas interacciones para mejorar la comprensión del papel del polen en la evolución del clima e integrarlo en los próximos modelos climáticos.
Kretzschmar afirma: «Si simulamos con precisión el impacto del polen y sus interacciones con el clima, podemos mejorar la precisión de nuestras predicciones». La investigación se llevó a cabo en colaboración con el Instituto de Meteorología de la Universidad de Leipzig, el Instituto Leibniz de Investigación Troposférica (TROPOS), el Centro Alemán de Investigación Integral de la Biodiversidad (iDiv) Halle-Jena-Leipzig y el Instituto Max Planck de Biogeoquímica.
Núcleos de condensación
Aunque el polen se asocia comúnmente con los procesos de polinización de las plantas y las reacciones alérgicas, también desempeña un papel importante en la formación de nubes. Los granos de polen, junto con sus partículas constituyentes (conocidas como subpartículas de polen o SPP), pueden funcionar como núcleos de condensación, sirviendo como base para el desarrollo de nubes de hielo o cirros, que están compuestas de agua cristalizada.
Un equipo de investigación de la Universidad Texas A&M, formado por Brianna Matthews, Alyssa Alsante y Sarah Brooks, examinó la influencia de las variaciones de humedad en la emisión de polen y partículas de polen de raigrás (Lolium sp.) y ambrosía (Ambrosia trifida). Además, el grupo exploró el papel de estas partículas en la formación de nubes. Los resultados de su estudio fueron publicados en el Journal of Earth and Space Chemistry de la American Chemical Society.
¿El polen es un factor que contribuye al cambio climático?
El cambio climático en curso, consecuencia de las acciones humanas, está provocando un aumento de las temperaturas medias globales, lo que a su vez prolonga la duración de la liberación de polen. Cuando se exponen a la humedad del aire, los granos de polen pueden descomponerse en minúsculas partículas de polen de menos de una micra.
Tanto los granos como las partículas de polen tienen la capacidad de acumularse y desencadenar la nucleación de gotitas dentro de la atmósfera. Este fenómeno conduce a la creación de múltiples nubes que mantienen o preservan sus reservas de agua. Aunque esta retención de agua puede ser ventajosa al reflejar la radiación solar hacia el espacio, contribuyendo así al enfriamiento de la Tierra, también tiene el potencial de capturar y reemitir el calor que irradia la superficie de la Tierra.
Este fenómeno forma parte de un sistema de retroalimentación beneficioso, conocido como retroalimentación nube-invernadero, que contribuye a la intensificación del calentamiento global.
El análisis del polen y la modelización del clima
Para comprender el impacto de la humedad y el viento en el polen, los investigadores recogieron muestras de polen de raigrás y ambrosía, exponiéndolas a distintos grados de humedad del aire y breves ráfagas de viento dentro de una cámara completamente equipada. Esta simulación fue diseñada para reproducir las condiciones que se encuentran en el entorno natural.
El equipo de investigación evaluó la cantidad de SPP asociadas con cada grano de polen y sus capacidades de nucleación. Inesperadamente, las SPP estimadas para estas plantas fueron significativamente inferiores a lo que indicaban los experimentos anteriores; en concreto, se encontró que las mediciones eran entre 10 y 100 veces mayores. Esta discrepancia en los resultados experimentales puede atribuirse al empleo anterior de técnicas menos precisas para dispersar el polen y generar SPP.
Los investigadores descubrieron que los granos de polen enteros, en lugar de las partículas sólidas de polen, eran más eficientes a la hora de facilitar la formación de nubes. Los parámetros revisados, junto con las cantidades de partículas emitidas y granos de polen, tienen el potencial de mejorar la precisión de los modelos climáticos.
Espero que con esta información puedan conocer más sobre cómo el polen influye en la formación de nubes y patrones de precipitación.