Científicos estudian niveles de carbón presentes en la nieve incluida la Región de Coquimbo

21 Julio 2015

Destacados científicos se encuentran estudiando los niveles de carbón presentes en la nieve de la Cordillera de Los Andes, incluyendo en la investigación a la Región de Coquimbo.

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Se trata de un proyecto financiado por la National Science Foundation (NFS) de los Estados Unidos, la Universidad de Puget Sound (Tacoma, Washington, Estados Unidos) y la Universidad de Santiago de Chile (USACH). La iniciativa busca cuantificar los niveles de negro de carbón (BC por black carbon), y otras impurezas como carbón orgánico y polvo mineral, en la nieve de diferentes sectores de la Cordillera de Los Andes en Chile. 

Según explica el Dr. Stephen Warren, asesor del proyecto e investigador retirado de la Universidad de Washington (Seattle), el trabajo se efectúa con el fin de conocer de que manera afecta el BC en el derretimiento de nieve en nuestro país, en el contexto del abastecimiento de agua.

“La nieve acá es una fuente de agua para el riego. Entonces, se necesita saber qué pasa con ella, es decir, si se derrite, si se sublima, cuándo se derrite, en qué época del año. Necesitamos saber qué impurezas aparecen en la nieve que puedan afectar el tiempo que toma su derretimiento”, detalla el Dr. Warren, también conocido en el mundo científico por sus aportes a la mejor comprensión de las propiedades ópticas de la nieve y su efecto en el balance energético global.

Para este trabajo un equipo de investigadores ha estado tomando muestras en la Cordillera de Los Andes, en una campaña que se inició en Putre hace algunas semanas y que terminará en los alrededores de Santiago a fines del mes de Julio.

Las muestras son derretidas y filtradas de modo que las impurezas en la nieve quedan capturadas en filtros. En el norte de Chile, los investigadores han encontrado que gran parte de los filtros adquieren un color café lo que parece indicar que las impurezas que se encuentran en la nieve está probablemente  asociadas más al polvo del sector que a fuentes no naturales.

“En el norte de Chile, principalmente, encontramos polvo en la nieve. En Chile central seguramente los filtros que utilizamos se volverán más grisáceos, por efecto de la contaminación de la ciudad. Entonces, para conocer ese efecto sacaremos muestras de diferentes lugares, a diversas distancias de la ciudad, en las montañas”, proyecta el investigador.

La Dra. Penny Rowe, científica de la USACH e integrante del proyecto, añade que en el norte de Chile, hubo solo una excepción, cercano al radiotelescopio Alma, Llanos de Chajnantor, Antofagasta, donde los filtros tomaron un color gris. “Realmente no sabemos porque esto ocurrió”.

BC en Chile

Según señalan los científicos el impacto del BC en la criósfera del hemisferio sur ha sido poco estudiado. En Chile, se espera que la influencia de los gases invernadero disminuyan las precipitaciones en el centro del país hasta en un 30%, con eventos de inundaciones más intensos y comprometiendo las reservas hidrológicas estratégicas de nieve y hielo, para el final del presente siglo. En este marco, el grado en que el BC acelera estos procesos está poco documentado.

“Esperamos que esta labor ayude a la toma de decisión política en Chile. También creemos que nuestros resultados también aportarán a la priorización de futuras investigaciones científicas en el rol que juega el BC en la criósfera de Los Andes”, señalan.

Asimismo, proyectan que esta colaboración sentará las bases de una futura investigación EUA-Chile en La Cordillera de Los Andes y la Península Antártica.

La Dra. Rowe aclara que en esta iniciativa en particular se está compartiendo con Chile el basto conocimiento del Dr Warren de cómo recolectar y filtrar nieve.

“Esperamos que el Dr. Raúl Cordero de la USACH e integrante del equipo en Chile, pueda continuar estos trabajos conectado con el equipo norteamericano. También creemos que educar al público acerca de qué hacemos y qué significa, es un importante aspecto a abordar”. asegura.

Ártico y China

El Dr. Warren comenzó a realizar estos muestreos en la década de los ochentas en el Ártico debido a su preocupación por el clima de ese lugar.  En ese contexto, quería saber cuánto BC y otras impurezas se podían encontrar en la nieve.

“Ya tenemos algunos resultados. Podemos decir que el Ártico está menos contaminado que hace veinticinco años atrás, debido al cierre de fábricas del período de la Unión Soviética después de 1990. Sin embargo, en el futuro puede que se contamine más, debido a la polución en China”.

También realizaron estudios en China donde la nieve está altamente contaminada, pero curiosamente la polución disminuye en la frontera con Rusia.

“Nos encontramos con que la nieve en el límite norte de China tiene los mismos niveles de impurezas que hallamos a dos mil kilómetros al norte, en las costas del Océano Ártico. Entonces, pareciera, que la contaminación que se genera en China se queda allí, al menos en términos de BC”, detalla.

BC, nieve y clima

El Dr. Warren explica que las partículas de BC van a la atmósfera desde las diferentes fuentes. En tanto, la nieve se forma en las nubes y cae. Cuando la nieve precipita “barre” las partículas de BC y las trae a la superficie, limpiando a su vez la atmósfera.

“¿En que punto esto puede ser importante en el contexto del clima?. Grandes áreas de nieve están expuestas a la luz solar en el hemisferio norte. En esas regiones es relevante porque podemos ver como la nieve se derrite y afecta al clima, cuando la superficie más oscura queda al descubierto, aumentando el calentamiento”, describe.

Colaboración CEAZA

Los investigadores esperan que a través del Dr. Raúl Cordero (USACH), y el laboratorio de glaciología del CEAZA, liderado por la Dra Shelley MacDonell, acá en el norte chico, se pueda seguir aportando a esta labor en Chile.

“Ya hemos realizado colaboraciones con otros investigadores en el Ártico y les hemos enseñado cómo recolectar nieve para procesarla. Es posible realizar un trabajo conjunto con el CEAZA para recolectar nieve, para que esta sea analizada por los especialistas norteamericanos”.

Otros de los aspectos que los científicos destacan del proyecto es la baja tecnología requerida, por lo que solo necesita instrumentos relativamente simples para trabajar.

Por otro lado, la iniciativa ha comprometido a estudiantes de pregrado, de Chile y Estados Unidos, para realizar ciencia y para trabajar en terreno y adquirir experiencia en este ámbito.

El Dr. Steven Neshyba, líder del proyecto e investigador de la Universidad de Puget Sound, enfatiza en la transferencia tecnológica que incluye la iniciativa, a fin de que los investigadores chilenos aprendan las técnicas para tomar muestras y a construir el espectómetro que analiza el hollín contenido en los filtros. Actualmente, solo existen dos instrumentos de estos, el de la iniciativa y otro elaborado por colegas de Stephen Warren. Ambos se encuentran en Estados Unidos.

“Raúl y yo estamos planeando que estudiantes chilenos visiten mi laboratorio en la Universidad de Puget Sound, en el Estado de Washington, para que aprendan a usar otros instrumentos también”, explica el Dr. Neshyba.

Junto a los doctores Warren, Rowe y Neshyba, Integran el equipo la Dra. Sarah Doherty del Instituto Conjunto para el Estudio de la Atmósfera y el Océano (JISAO, Estados Unidos); Alex Pankow, estudiante de pregrado de la Universidad de Puget Sound, el Dr. Raúl Cordero y José Jorquera, ambos de la Universidad de Santiago de Chile y Michael Schrempf, de la Universidad de Hannover, Alemania.