Los microplásticos promueven la formación de nubes, con posibles efectos sobre el tiempo y el clima

Las nubes se forman cuando el vapor de agua (un gas invisible en la atmósfera) se adhiere a pequeñas partículas flotantes, como el polvo, y se convierte en gotas de agua líquida o cristales de hielo.En un estudio recientemente publicado, demostramos que Las partículas microplásticas pueden tener los mismos efectos., produciendo cristales de hielo a temperaturas de 5 a 10 grados Celsius (9 a 18 grados Fahrenheit) más cálidas que las gotas sin microplásticos.

Esto sugiere que los microplásticos en el aire pueden afectar el tiempo y el clima al producir nubes en condiciones en las que de otro modo no se formarían.

Somos atmosférico farmacia quienes estudian cómo diferentes tipos de partículas forman hielo cuando entran en contacto con agua líquida.Este proceso, que ocurre constantemente en la atmósfera, se llama nucleación.

Las nubes en la atmósfera pueden estar formadas por gotas de agua líquida, partículas de hielo o una mezcla de los dos.En las nubes de la atmósfera media a alta, donde las temperaturas oscilan entre 32 y menos 36 F (0 a menos 38 C), normalmente se forman cristales de hielo alrededor de partículas de polvo mineral de suelos secos o partículas biológicas, como polen o bacterias.

Los microplásticos miden menos de 5 milímetros de ancho, aproximadamente el tamaño de la goma de un lápiz.Algunos son microscópicos.Los científicos los han encontrado en Mares profundos antárticos, el cumbre del monte everest y nieve antártica fresca.Debido a que estos fragmentos son tan pequeños, pueden ser fácilmente transportado en el aire.

Por qué es importante

El hielo en las nubes tiene efectos importantes sobre el tiempo y el clima porque la mayoría de las precipitaciones suelen comienza como partículas de hielo.

Muchas cimas de nubes en zonas no tropicales de todo el mundo se extienden lo suficientemente alto en la atmósfera como para que el aire frío haga que parte de su humedad se congele.Luego, una vez que se forma hielo, extrae vapor de agua de las gotas de líquido que lo rodean, y los cristales se vuelven lo suficientemente pesados ​​como para caer.Si no se forma hielo, las nubes tienden a evaporarse en lugar de provocar lluvia o nevadas.

Si bien los niños aprenden en la escuela primaria que el agua se congela a 0 C (32 F), eso no siempre es cierto.Sin algo sobre lo que nuclearse, como partículas de polvo, agua puede ser sobreenfriado a temperaturas tan bajas como -36 F (-38 C) antes de que se congele.

Para que se produzca congelación a temperaturas más cálidas, es necesario que haya algún tipo de material en la gota que no se disuelva en agua.Esta partícula proporciona una superficie donde se puede formar el primer cristal de hielo.Si hay microplásticos presentes, podrían provocar la formación de cristales de hielo, lo que podría aumentar la lluvia o las nevadas.

Las nubes también afectan el tiempo y el clima de varias maneras.Reflejan la luz solar entrante lejos de la superficie de la Tierra, lo que tiene un efecto de enfriamiento, y absorben parte de la radiación emitida desde la superficie de la Tierra, lo que tiene un efecto de calentamiento.

La cantidad de luz solar reflejada depende de ¿Cuánta agua líquida vs.hielo que contiene una nube.Si los microplásticos aumentan la presencia de partículas de hielo en las nubes en comparación con las gotas de agua líquida, esta proporción cambiante podría cambiar el efecto de las nubes en el equilibrio energético de la Tierra.

Cómo hicimos nuestro trabajo

Para ver si los fragmentos de microplásticos podrían servir como núcleos para las gotas de agua, utilizamos cuatro de los tipos de plásticos más frecuentes en la atmósfera:polietileno de baja densidad, polipropileno, cloruro de polivinilo y tereftalato de polietileno.Cada uno fue probado tanto en estado prístino como después de la exposición a luz ultravioleta, ozono y ácidos.Todos ellos están presentes en la atmósfera y podrían afectar la composición de los microplásticos.

Suspendimos los microplásticos en pequeñas gotas de agua y enfrió lentamente las gotas para observar cuando se congelaron.También analizamos las superficies de los fragmentos de plástico para determinar su estructura molecular, ya que la nucleación del hielo podría depender de la química de la superficie de los microplásticos.

Para la mayoría de los plásticos que estudiamos, el 50% de las gotas estaban congeladas cuando se enfriaron a menos 8 F (menos 22 C).Estos resultados son paralelos a los de otro estudio reciente realizado por científicos canadienses, que también encontraron que algunos tipos de microplásticos nuclear hielo a temperaturas más cálidas que las gotas sin microplásticos.

La exposición a la radiación ultravioleta, el ozono y los ácidos tendieron a disminuir la actividad de nucleación del hielo en las partículas.Esto sugiere que la nucleación del hielo es sensible a pequeños cambios químicos en la superficie de las partículas microplásticas.Sin embargo, estos plásticos todavía nuclean hielo, por lo que aún podrían afectar la cantidad de hielo en las nubes.

Lo que aún no se sabe

Para comprender cómo los microplásticos afectan el tiempo y el clima, necesitamos conocer sus concentraciones en las altitudes donde se forman las nubes.También necesitamos comprender la concentración de microplásticos en comparación con otras partículas que podrían nuclear el hielo, como el polvo mineral y las partículas biológicas, para ver si los microplásticos están presentes en niveles comparables.Estas mediciones nos permitirían modelar el impacto de los microplásticos en la formación de nubes.

Los fragmentos de plástico vienen en muchos tamaños y composiciones.En futuras investigaciones planeamos trabajar con plásticos que contengan aditivos, como plastificantes y colorantes, así como con partículas de plástico más pequeñas.

El Resumen de investigación es una breve reseña sobre un trabajo académico interesante.