La selva tropical brasileña es una de las pocas regiones continentales del mundo con aire limpio. Sin embargo, esto solo es cierto durante la temporada de lluvias, cuando la concentración de partículas es muy baja.
Durante la estación seca, es una historia diferente: numerosos incendios de deforestación arden dentro de la selva amazónica, ya que un «arco de deforestación» se come la selva tropical desde el sur.
El hollín y otras emisiones de los incendios provocan una reducción drástica de la calidad del aire en esta época del año. La calidad del aire en el Amazonas central en este momento no es mejor que la de las conurbaciones urbanas europeas. La concentración de partículas de hollín en la atmósfera sobre el dosel del bosque fluctúa entre muy baja y muy alta.
Por primera vez, un equipo de investigación ha investigado los orígenes de las partículas de hollín. Hicieron un descubrimiento sorprendente: una gran cantidad de las partículas no se originan en América del Sur; en cambio, viajan con masas de aire alrededor de 10.000 kilómetros desde África sobre el Atlántico, derivadas de incendios forestales naturales, prácticas de tala y quema, y la combustión de biomasa, como para cocinar.
«El humo de África se puede encontrar prácticamente durante todo el año en grandes cantidades sobre la selva tropical; no esperábamos esto», explica Bruna Holanda, quien dirigió el estudio como investigadora doctoral en el Instituto Max Planck de Química. «Habíamos estimado que la cantidad de humo de África sería de alrededor del 5 o quizás del 15 por ciento. Resulta que, a veces, llegó al 60 por ciento».
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Según el físico atmosférico, este valor demuestra la eficiencia del transporte atmosférico de partículas de hollín y aerosoles a través de masas de aire desde África hasta América del Sur.
Las partículas de hollín de África y América del Sur son física y químicamente distintas entre sí
Para atribuir el hollín sobre el Amazonas a varias fuentes, los investigadores analizaron las partículas de hollín en el aire sobre el Amazonas durante un período de dos años en el Observatorio Amazon Tall Tower (ATTO). La unidad de investigación está situada en una región prácticamente virgen en la Amazonía central y, entre otras instalaciones, cuenta con una torre de observación de 325 metros.
El equipo identificó dos tipos predominantes de hollín: las partículas de hollín de África eran considerablemente más grandes que las de la región del Amazonas y presentaban una menor concentración de material orgánico. Los investigadores atribuyen esto al hecho de que en África, las regiones quemadas son principalmente pastizales, sabanas y bosques abiertos. Es más probable que el combustible de la secadora produzca una combustión con llamas y más partículas de hollín. Por el contrario, los incendios sudamericanos ocurren en bosques densos y húmedos.
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Este combustible más húmedo conduce a una combustión latente, lo que da como resultado hollín con una mayor concentración de material orgánico. Usando datos meteorológicos como el campo de viento principal e imágenes satelitales , en las que las nubes de humo son incluso visibles a veces, Holanda y sus colegas determinaron la fuente respectiva del humo.
De esta manera, los investigadores también determinaron que hay dos períodos al año en los que una cantidad particularmente grande de humo viaja desde África al Amazonas: primero, durante la temporada de lluvias de enero a marzo, los vientos traen constantemente hollín combinado con polvo del Sahara en el región. Durante este tiempo, en promedio, el 60 por ciento de las partículas de hollín sobre el Amazonas se originan en los incendios africanos.
De hecho, el aire es particularmente limpio durante la estación húmeda, porque casi no hay incendios de tala y quema en la región. Sin embargo, a veces el humo de África ensucia el aire en esta estación como lo hace durante la estación seca . En segundo lugar, durante la estación seca de agosto a noviembre, se puede observar mucho hollín de África en la Amazonía central.
En contraste con la temporada de lluvias , durante este tiempo hay muchos incendios naturales y provocados por el hombre en la región, particularmente en las áreas secas de la cuenca del Amazonas. En otras regiones de la Amazonía, los incendios regionales representan alrededor de dos tercios de la contaminación por hollín. Sin embargo, un tercio del hollín en estas regiones se origina en África, lo que exacerba los niveles de contaminación del aire que de otro modo ya serían graves.
El humo impacta el clima y el ciclo del agua
El hollín y otras partículas de aerosoles absorben y dispersan la luz solar, lo que afecta la radiación o el equilibrio energético de la tierra y nuestro clima. Las partículas de hollín en particular son muy activas a la radiación, ya que absorben mucha más luz solar de la que reflejan, reteniendo así el calor en el sistema terrestre. Las partículas de polvo y hollín también sirven como núcleos de condensación en la aparición de gotas de nubes. Como tales, influyen en la formación de nubes y precipitaciones; de esta manera entonces, también impactan el balance hídrico.
«Nuestros resultados pueden ayudar a mejorar los modelos del sistema climático y terrestre, que hasta ahora no han reflejado suficientemente los componentes del humo africano», explica Christopher Pöhlker, líder de grupo en el Instituto Max Planck de Química. En su opinión, la eficiencia del transporte también indicaba que el humo africano ya había llegado a América del Sur en la época preindustrial, ya que la vegetación africana susceptible al fuego presumiblemente había estado ardiendo durante decenas de miles de años.
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«Sospechamos que el hollín ha jugado durante mucho tiempo un papel importante en la fertilización del suelo y la formación de bosques en la región amazónica, así como en los ciclos del carbono y el agua», continúa el químico atmosférico. Sin embargo, los efectos previamente positivos como este ahora pueden volverse perjudiciales. «La tasa de deforestación, la cantidad de incendios y el hollín resultante en los años anteriores no tienen precedentes y podrían tener graves consecuencias para el cambio climático regional y global», dice Pöhlker.
Los hallazgos se publican en la revista Communications Earth & Environment .
Más información: Bruna A. Holanda et al, La quema de biomasa africana afecta el ciclo de aerosoles sobre el Amazonas, Communications Earth & Environment (2023). DOI: 10.1038/s43247-023-00795-5
