¿Cómo se relacionan las masas de aire frío que avanzan en Estados Unidos con los fertilizantes transportados por los «ríos voladores» desde África que nutren los suelos de la Amazonia brasileña? Un artículo publicado en Geophysical Research Letters revela una conexión atmosférica entre estas regiones distantes.
por Luciana Constantino, FAPESP
Los científicos descubrieron que los sistemas sinópticos —fenómenos meteorológicos a gran escala que abarcan miles de kilómetros—, como las olas de frío en Estados Unidos y las anomalías de alta presión en el Atlántico Sur, modifican las fuertes lluvias a lo largo del cinturón tropical del Océano Atlántico.
Durante las estaciones lluviosas, estos cambios determinan si la Amazonia recibe aire cargado de partículas procedentes de África o aire libre de estos aerosoles. Los días «limpios» (con menos partículas) estuvieron precedidos por las mayores precipitaciones en el océano. Hasta ahora, la razón de estas fluctuaciones no estaba clara y se suponía que su influencia provenía de cambios en la dirección del viento.
El continuo transporte de polvo y aerosoles de humo que contienen minerales entre África y Sudamérica afecta la atmósfera y los ciclos de nutrientes en la Amazonía. A pesar de su densa vegetación y biodiversidad, la mayor parte del suelo de la región es pobre en nutrientes debido a la intensa lixiviación, el proceso de lavado y eliminación de nutrientes de las capas superficiales por el agua de lluvia o el riego.
El fósforo es el elemento más limitante, seguido del calcio, el potasio y el magnesio. Sin embargo, la escasez de estos minerales se compensa parcialmente con el transporte transatlántico de aerosoles procedentes de la quema de biomasa en África y del polvo mineral del desierto del Sahara.
«Los resultados demuestran que existe una interconexión, una simbiosis de la vida en el planeta. El cambio climático afecta este patrón, provocando una alteración cuyo resultado y consecuencias para los ecosistemas futuros aún se desconocen», explica el profesor Luiz Augusto Toledo Machado, del Instituto de Física de la Universidad de São Paulo (IF-USP) y colaborador del Departamento de Química del Instituto Max Planck en Alemania.
Machado, autor principal de la carta de investigación (un formato de artículo científico revisado por pares, más conciso y específico, diseñado para comunicar hallazgos originales con mayor rapidez), destaca la importancia de este «intercambio» de nutrientes, especialmente aquellos que provienen del desierto del Sahara.
«Contrario a lo que uno podría imaginar, esta región es muy importante para la salud del planeta. Su polvo contiene minerales cruciales no solo para fertilizar la Amazonía, sino también para sustentar la vida acuática. Entre ellos se encuentran el hierro y el fósforo, fundamentales para la productividad forestal y la vida en los océanos», explicó.
Cita un estudio de 2022 publicado en la revista Nature, liderado por investigadores brasileños, que demuestra que los bajos niveles de fósforo en el suelo pueden limitar el crecimiento de la selva amazónica, incluso si la atmósfera es rica en dióxido de carbono. Mayores concentraciones de CO₂ hacen que las plantas crezcan más rápido, capturando carbono y mitigando los impactos del cambio climático.
Dos años después, los mapas elaborados con la ayuda de inteligencia artificial confirmaron los bajos niveles de fósforo en la región.
mediciones diarias
Para investigar los factores que influyen en la variabilidad de la «limpieza» atmosférica en la Amazonía, los investigadores utilizaron mediciones diarias de carbono negro registradas por el Observatorio de la Torre Alta del Amazonas (ATTO), combinadas con datos meteorológicos globales.
Ubicada en la Reserva de Desarrollo Sostenible de Uatumã, en el estado brasileño de Amazonas, la torre tiene 325 metros de altura. Gestionada conjuntamente por científicos de Brasil y Alemania, su objetivo es registrar continuamente datos meteorológicos, químicos y biológicos, como las concentraciones de gases de efecto invernadero.
El carbono negro se utiliza como indicador del transporte de partículas a larga distancia durante la temporada de lluvias. Se trata de hollín producido por la combustión de combustibles y biomasa. Estas partículas microscópicas absorben la luz solar, calientan la atmósfera y pueden viajar largas distancias. Según Machado, aproximadamente el 60 % del carbono negro que llega a la Amazonía durante la temporada de lluvias proviene de África.
En su estudio, los investigadores evaluaron las concentraciones diarias promedio de carbono negro en enero y febrero, que corresponden al inicio de la temporada de lluvias en la región, entre 2015 y 2022.
Descubrieron que las concentraciones variaban significativamente, con algunos días que presentaban niveles altos debido a la influencia africana y otros que mostraban condiciones excepcionalmente claras.
Para caracterizar la variabilidad de las precipitaciones, el grupo identificó los días correspondientes a los máximos y mínimos de la precipitación diaria promedio, que clasificaron como «picos» y «valles», respectivamente. Posteriormente, se generaron mapas que representaban condiciones húmedas («limpias») y secas («contaminadas»).
Los resultados revelaron que los días lluviosos en la región tropical generalmente coinciden con condiciones de aire limpio sobre la Amazonía y están asociados con incursiones de aire frío en Estados Unidos. Estos eventos se caracterizan por sistemas de alta presión que dominan el este de Estados Unidos, mientras que se observó un aumento de la presión atmosférica sobre el Atlántico central y sur en el hemisferio sur.
Esta configuración sinóptica favorece una mayor convergencia de los vientos a baja altitud sobre el Atlántico ecuatorial, intensificando el transporte de humedad hacia la Amazonia y provocando un aumento de las precipitaciones y una mayor limpieza atmosférica.
Por el contrario, las partículas y los gases se transportan desde África a Sudamérica principalmente por encima de la capa límite marina —la parte inferior de la atmósfera en contacto directo con el océano— y posteriormente a la cuenca del Amazonas. Este proceso se ve favorecido por la corriente en chorro de baja altitud del Amazonas.
Machado explica que los cambios en las corrientes en chorro de baja altitud sobre el Atlántico y la Amazonia pueden alterar el transporte de partículas e impactar la resiliencia del ecosistema. Por esta razón, el estudio ahora incluye el análisis de estas corrientes para comprender cómo podrían comportarse en las próximas décadas.
Detalles de la publicación
Luiz AT Machado et al, Patrones sinópticos hemisféricos controlan las precipitaciones y el transporte de aerosoles de largo alcance en la Amazonía, Geophysical Research Letters (2026). DOI: 10.1029/2025gl117732
