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¿Cómo podemos mitigar el impacto de las tormentas de polvo?

Publicadoabril 1, 2021 @ 2:27 pm


Durante el mes de febrero, algunas partes de Europa se vieron afectadas por intensas tormentas de polvo provenientes del Norte de Africa. A principios de mes, una enorme columna de polvo que se originó en el noreste de Argelia provocó cielos rojizos en gran parte de Europa.


Carlos Pérez García-Pando, ICREA and Sara Basart, Barcelona Supercomputing Center-Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS)


Al depositarse, el polvo tiñó de marrón la nieve que cubría los Pirineos y los Alpes. A finales de mes, otro intenso evento de polvo sahariano afectó a las Islas Canarias antes de dirigirse hacia al continente Europeo, y llegar hasta Escandinavia.

Aunque una actividad de polvo tan intensa y persistente es inusual, no es tan extraño que Europa experimente unos cuantos evento fuertes cada año.

¿Por qué el polvo es un problema?

El polvo del desierto se produce por la erosión eólica de las superficies áridas y semiáridas. Afecta al tiempo, al clima y a la química atmosférica, aporta hierro y fósforo a los ecosistemas terrestres y oceánicos, y aumenta la fotosíntesis y la productividad biológica.

Aunque hay algunos efectos positivos, en general las tormentas de polvo tienen repercusiones negativas, sobre todo en los países situados a sotavento de las principales fuentes en el norte de África, Oriente Medio y Asia central y oriental. En estas regiones son habituales los niveles de polvo inusualmente altos que se alcanzaron en Europa este mes de febrero.

Las tormentas de polvo aumentan las infecciones oculares y la incidencia de la morbilidad y mortalidad respiratoria y cardiovascular, y están asociadas a la incidencia de meningitis en el Sahel africano. Los episodios intensos pueden interrumpir las comunicaciones, obligar a cerrar carreteras y aeropuertos debido a la escasa visibilidad, y pueden dañar los cultivos y el ganado.

El polvo afecta a la producción de energía solar al reducir la radiación solar que llega a la superficie y al acumularse en la superficie de los paneles solares. El polvo depositado en la nieve reduce drásticamente su reflectividad y aumenta la absorción de la radiación solar, lo que provoca que el manto de nieve se derrita más rápido.

Tormenta de polvo que afecta a las Islas Canarias y se dirige hacia Europa continental el 18 de febrero de 2021, con una pluma de polvo que se extiende desde las Islas Canarias hasta la Península Ibérica. Las marcas negras son zonas sin información del satélite. NASA Worldview

¿Mitigar las emisiones o mitigar los impactos?

Mitigar las emisiones de polvo es posible en las regiones en las que la erosión eólica se ve exacerbada por las actividades humanas que perturban el suelo, como los cultivos, el pastoreo, las actividades recreativas y la suburbanización, y la desviación de agua para el riego. Un ejemplo clásico es el “Dust Bowl” que ocurrió en la década de 1930 en las Grandes Llanuras de Estados Unidos. Las malas prácticas de gestión de la tierra junto con la duración de la sequía provocaron una fuerte erosión eólica y tormentas de polvo a una escala sin precedentes.

Cuando las fuentes de polvo son de origen natural (por ejemplo, en una zona desértica), mitigar localmente las emisiones cuando la arena y el polvo perturban de manera importante las actividades humanas es posible mediante la estabilización de la superficie y el despliegue de vallas. Sin embargo, la implementación de estas medidas no es factible ni deseable a gran escala. A nivel global, el potencial de mitigación de las emisiones es bastante limitado, lo que hace que la mitigación de los impactos sea aún más crucial.

La mitigación de los impactos negativos de las tormentas de polvo requiere sistemas de vigilancia, modelización, previsión y alerta temprana. Las aplicaciones tácticas de la mitigación se centran en las acciones que pueden llevarse a cabo a corto plazo cuando las previsiones anuncian una tormenta de polvo en un lugar y momento determinados. Por ejemplo, las previsiones de polvo pueden ayudar a los hospitales a anticiparse a los picos de visitas a las salas de urgencias por problemas respiratorios, a optimizar el momento de la siembra y la cosecha de los cultivos, a resguardar el ganado, a gestionar los horarios de generación de energía solar y limpieza de los paneles solares, y a minimizar el tiempo en que se aplican los procedimientos de baja visibilidad en los aeropuertos.

Las aplicaciones estratégicas de mitigación son las relacionadas con la planificación y las inversiones a largo plazo, como la decisión de dónde colocar una planta de energía solar. Otra aplicación es la asistencia a las evaluaciones posteriores a las tormentas, ya que los gobiernos y las instituciones internacionales necesitan conocer las causas precisas de la degradación de la calidad del aire, los brotes epidémicos o los daños a las cosechas. Por último, las comunidades científicas, como la de la salud pública, necesitan datos de polvo a alta resolución espacial y temporal para estudiar y evaluar los efectos del polvo en una serie de dolencias.

Capacidades de modelización y previsión

Se está realizando un gran esfuerzo para desarrollar modelos y previsiones fiables de polvo a nivel global y regional para la mitigación del impacto, por ejemplo, en el Centro Regional de Avisos y Evaluación de Tormentas Polvo para el Norte de África, Oriente Medio y Europa de la Organización Meteorológica Mundial.

Los modelos de polvo utilizan técnicas matemáticas y numéricas para simular el ciclo del polvo atmosférico, desde su emisión, transporte y deposición, a su interacción con la radiación solar y las nubes.

Para calcular las emisiones de polvo, los modelos utilizan parámetros de entrada de la superficie, el suelo y la condiciones meteorológicas. Sin embargo, el éxito de los modelos de emisión se ve limitado por las incertidumbres de estos parámetros, incluyendo aquellas que están relacionadas con las heterogeneidades espaciales y temporales que no se resuelven a la resolución actual de los modelos. Debido a la relación no lineal entre el viento y la emisión del polvo, pequeños errores en la velocidad del viento en los modelos pueden conducir a grandes errores en las emisiones de polvo estimadas. Asimismo, los procesos que controlan la deposición de las partículas de polvo, especialmente las gruesas, están sujetos a incertidumbres importantes.

Previsión del contenido de polvo en la atmósfera para el 18 de febrero por el modelo MONARCH desarrollado en el Barcelona Supercomputing Center. La comparación con las observaciones mostró que los modelos predijeron bien el momento y la extensión geográfica de la pluma de polvo que llegó a Europa. CC BY

En general, los modelos de polvo se comportan relativamente bien cuando los eventos de polvo son causados por sistemas meteorológicos de escala sinóptica, es decir, con características de unos 1 000 kilómetros de diámetro o más. Un buen ejemplo son las predicciones de los eventos de febrero en Europa que acertaron en el tiempo de llegada y la extensión geográfica del penacho de polvo.

Desafíos futuros

En cambio, la representación de los haboobs – inmensos muros de arena y polvo producidos por fuertes corrientes descendentes que se producen regularmente en las regiones áridas y semiáridas– requiere resolver la convección húmeda explícitamente, lo que representa un formidable desafío. https://www.youtube.com/embed/KOhqEJgzX40?wmode=transparent&start=0 Un funcionario del Servicio Meteorológico Nacional de EE.UU. explica el uso del radar para rastrear y pronosticar las tormentas de polvo.

Las previsiones de polvo que utilizan datos reales de aerosoles por satélite obtienen mejores resultados que las previsiones que dependen sólo de la modelización para definir las condiciones iniciales. Las nuevas mejoras de los sistemas de observación global y de las técnicas de asimilación muestran perspectivas prometedoras.

Además de las mejoras en los modelos y las previsiones, la mitigación eficaz de los efectos negativos de las tormentas de polvo requiere otros desarrollos. La escasa integración de la información y las previsiones cuantitativas del polvo en la práctica se debe a menudo a la falta de comprensión del impacto preciso de las tormentas en determinados sectores. Otros factores incluyen la falta de productos o servicios adaptados a aplicaciones específicas; la falta de concienciación, comprensión, capacidad o estructuras para utilizar la información; y el reto general de incorporar información o previsiones inciertas a las prácticas de gestión.


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Carlos Pérez García-Pando, ICREA Research Professor, AXA Professor on Sand and Dust Storms and Head of the Atmospheric Composition group at the Barcelona Supecomputing Center, ICREA and Sara Basart, Researcher of the Atmospheric Composition group, in charge of the WMO Sand and Dust Storm Warning Advisory and Assessment System Regional Center for Northern Africa, Middle East and Europe,, Barcelona Supercomputing Center-Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS)

This article is republished from The Conversation under a Creative Commons license. Read the original article.