Con su primera visión de la Tierra, la misión EMIT de la NASA logra un hito importante para comprender mejor los efectos climáticos del polvo mineral en la atmósfera.
El 27 de julio de 2022, la misión EMIT (Earth Surface Mineral Dust Source Investigation) de la NASA , instalada en la Estación Espacial Internacional entre el 22 y el 24 de julio de 2022, alcanzó un hito al proporcionar su primera imagen de la Tierra (conocida como "primera luz"). El objetivo de la misión es cartografiar la composición del polvo mineral de las regiones áridas de la Tierra para comprender mejor cómo influye el polvo en el calentamiento o enfriamiento del clima.
El efecto de calentamiento global de los gases de efecto invernadero se comprende bien; sin embargo, existe incertidumbre a la hora de cuantificar los efectos climáticos del polvo mineral emitido a la atmósfera debido a las limitaciones en las mediciones de la composición del polvo.
El polvo mineral, componente del aerosol de polvo del suelo (un aerosol es una suspensión de partículas líquidas o sólidas en la atmósfera, con diámetros de partícula que oscilan entre 10⁻⁹ y 10⁻³ m ), desempeña un papel importante en el sistema climático. Para estimar los distintos efectos climáticos del polvo mineral, es fundamental conocer su origen, concentración y distribución a nivel global. Los modeladores climáticos utilizan diversos modelos de transporte que incorporan la parametrización de la emisión de polvo, su distribución y sus propiedades de absorción y dispersión.
Los datos sobre polvo mineral y modelos se limitan actualmente al nivel regional y no se pueden resolver a escala global. Hasta la fecha, no existe un único conjunto de datos que pueda describir todos los aspectos del ciclo del polvo mineral en la atmósfera global.
El polvo mineral, un componente principal de la carga global de aerosoles, puede afectar significativamente el balance energético del sistema terrestre, tanto directamente mediante la absorción y dispersión de la radiación solar y térmica como indirectamente al interactuar con las nubes a través de la formación de núcleos de condensación de nubes (CCN) y la modificación de sus propiedades. A pesar de contar con un conocimiento científico razonablemente bueno de los procesos que involucran los efectos del polvo mineral en el sistema climático, existe una gran incertidumbre en la estimación de los efectos climáticos directos e indirectos del polvo mineral, particularmente a escala global. Una perturbación en el balance de radiación causada por el polvo mineral se describe en términos del forzamiento radiativo del polvo (medido en W/m² ) como un cambio neto (de abajo hacia arriba) en el flujo de radiación causado por el aerosol de polvo mineral. Por lo tanto, cualquier cambio en la carga de polvo mineral en la atmósfera modificará el balance de radiación de una región y puede provocar calentamiento/enfriamiento diferencial que afecte el sistema de circulación global y el clima. El forzamiento radiativo debido al polvo mineral depende de varias propiedades del polvo, por ejemplo, sus propiedades ópticas (índice de refracción), composición química, tamaño, forma, distribución vertical y horizontal, su capacidad de mezcla con otras partículas, humedad, etc. No solo la circulación del polvo mineral en la atmósfera, sino también su deposición en la superficie, tiene consecuencias significativas, ya que puede modificar el albedo superficial (el poder reflectante de la superficie) y afectar la tasa de fusión de los glaciares y los casquetes polares.
Es en este contexto que las mediciones de polvo mineral EMIT son bastante significativas. No solo cerrará la brecha en nuestro conocimiento, sino que también proporcionará el conjunto de datos globales tan necesarios que ayudará a los modeladores a comprender y parametrizar los efectos del polvo en los modelos climáticos.
Las mediciones de EMIT revelarán la composición y la dinámica de los minerales presentes en el polvo atmosférico global. En apenas un segundo, el espectrómetro de imágenes de EMIT de la NASA es capaz de capturar cientos de miles de espectros visibles e infrarrojos de la luz producida por la dispersión/reflexión de las partículas de polvo mineral, generando así huellas espectrales de la región terrestre. Basándose en el color (longitud de onda) del espectro, también se pueden identificar diferentes componentes como suelo, rocas, vegetación, bosques, ríos y nubes. Sin embargo, el objetivo principal de la misión es medir los minerales presentes en la atmósfera, provenientes de las regiones áridas y semiáridas del mundo que generan polvo. Esto contribuirá a comprender mejor el impacto del polvo mineral en el clima y a desarrollar un modelo climático más preciso.
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Fuentes:
- JPL 2022. El detector de polvo mineral de la NASA comienza a recopilar datos. Publicado el 29 de julio de 2022. Disponible en línea en https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-mineral-dust-detector-starts-gathering-data?utm_source=iContact&utm_medium=email&utm_campaign=nasajpl&utm_content=Latest-20220729-1
- JPL 2022. Investigación de la fuente de polvo mineral de la superficie terrestre EMIT – Objetivos. Disponible en línea en https://earth.jpl.nasa.gov/emit/science/objectives/
- RO Green et al., "La investigación de la fuente de polvo mineral de la superficie de la Tierra: una misión de espectroscopia de imágenes de ciencias de la Tierra", Conferencia Aeroespacial IEEE 2020, 2020, pp. 1-15, DOI: https://doi.org/10.1109/AERO47225.2020.9172731
- Aerosoles. Disponible en línea en https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/aerosol
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