Tormentas de arena y polvo
- Publicado: Domingo, 07 Febrero 2021 11:30
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Las tormentas de arena y polvo generalmente ocurren cuando los fuertes vientos levantan grandes cantidades de arena y polvo de suelos secos y desnudos a la atmósfera. Durante la última década, los científicos se han dado cuenta de los impactos sobre el clima, la salud humana, el medio ambiente y muchos sectores socioeconómicos. Los miembros de la OMM están a la vanguardia en la evaluación de estos impactos y en el desarrollo de productos para orientar las políticas de preparación, adaptación y mitigación.
Las tormentas de arena y polvo son peligros meteorológicos comunes en las regiones áridas y semiáridas. Por lo general, son causadas por tormentas eléctricas, o fuertes gradientes de presión asociados con ciclones, que aumentan la velocidad del viento en un área amplia. Estos fuertes vientos levantan grandes cantidades de arena y polvo de suelos secos y desnudos a la atmósfera, transportándolos a cientos o miles de kilómetros de distancia. Aproximadamente el 40% de los aerosoles de la troposfera (la capa más baja de la atmósfera terrestre) son partículas de polvo de la erosión eólica. Las principales fuentes de estos polvos minerales son las regiones áridas del norte de África, la Península Arábiga, Asia Central y China. Comparativamente, Australia, América y Sudáfrica hacen contribuciones menores, pero aún importantes. Las estimaciones globales de emisiones de polvo, derivadas principalmente de modelos de simulación, varían entre una y tres Gigatoneladas por año.
Una vez liberadas de la superficie, las partículas de polvo se elevan a niveles más altos de la troposfera mediante una mezcla turbulenta y corrientes ascendentes convectivas. Luego, pueden ser transportados por los vientos durante períodos de tiempo, dependiendo de su tamaño y las condiciones meteorológicas, antes de volver a bajar a la superficie. A medida que las partículas más grandes se sedimentan más rápidamente que las más pequeñas, hay un cambio hacia tamaños de partículas más pequeños durante el transporte. La precipitación también elimina el polvo de la atmósfera. La vida media de las partículas de polvo en la atmósfera varía desde unas pocas horas para las partículas con un diámetro superior a 10 μm, hasta más de 10 días para las submicrométricas.
Interacción con el tiempo y el clima
Los aerosoles, particularmente los polvos minerales, impactan el clima así como el clima global y regional. Las partículas de polvo, especialmente si están cubiertas de contaminación, actúan como núcleos de condensación para la formación de nubes cálidas y como agentes eficientes de núcleos de hielo para la generación de nubes frías. La capacidad de las partículas de polvo para servir como tales depende de su tamaño, forma y composición, que a su vez dependen de la naturaleza de los suelos originales, las emisiones y los procesos de transporte. La modificación de la composición microfísica de las nubes cambia su capacidad para absorber la radiación solar, lo que afecta indirectamente a la energía que llega a la superficie terrestre. Las partículas de polvo también influyen en el crecimiento de las gotas de nubes y los cristales de hielo, lo que afecta la cantidad y ubicación de la precipitación.
El polvo en el aire funciona de manera similar al efecto invernadero: absorbe y dispersa la radiación solar que ingresa a la atmósfera de la Tierra, reduciendo la cantidad que llega a la superficie y absorbe la radiación de onda larga que rebota desde la superficie y la reemite en todas direcciones. Una vez más, la capacidad de las partículas de polvo para absorber la radiación solar depende de su tamaño, forma y composición mineralógica y química. La distribución vertical del polvo en el aire (perfil vertical) y las características de la superficie subyacente también son necesarias para cuantificar este impacto.
Impactos en la salud humana
El polvo transportado por el aire presenta graves riesgos para la salud humana. El tamaño de las partículas de polvo es un factor determinante clave del peligro potencial para la salud humana. Las partículas de más de 10 μm no son respirables, por lo que solo pueden dañar los órganos externos, causando principalmente irritación de la piel y los ojos, conjuntivitis y mayor susceptibilidad a infecciones oculares. Las partículas inhalables, las menores de 10 μm, a menudo quedan atrapadas en la nariz, la boca y el tracto respiratorio superior, por lo que pueden asociarse con trastornos respiratorios como asma, traqueítis, neumonía, rinitis alérgica y silicosis. Sin embargo, las partículas más finas pueden penetrar en las vías respiratorias inferiores y entrar en el torrente sanguíneo, donde pueden afectar a todos los órganos internos y ser responsables de trastornos cardiovasculares.
Algunas enfermedades infecciosas pueden transmitirse por medio del polvo. La meningitis meningocócica, una infección bacteriana de la fina capa de tejido que rodea el cerebro y la médula espinal, puede provocar daño cerebral y, si no se trata, la muerte en el 50% de los casos. Los brotes ocurren en todo el mundo, pero la incidencia más alta se encuentra en el "cinturón de la meningitis", una parte del África subsahariana con una población estimada de 300 millones. Estos brotes tienen un patrón estacional fuerte: muchos estudios han relacionado las condiciones ambientales, como la baja humedad y las condiciones polvorientas, con el momento y el lugar de las infecciones. Los investigadores creen que la inhalación de partículas de polvo en climas cálidos y secos puede dañar la mucosa de la nariz y la garganta creando condiciones favorables para la infección bacteriana. Además, los óxidos de hierro incrustados en partículas de polvo pueden aumentar el riesgo de infección.
El polvo también juega un papel en la transmisión de la fiebre del valle, una enfermedad potencialmente mortal, en el suroeste de los Estados Unidos y en el norte de México al actuar como transportador de esporas de hongos Coccidioides.
Cinturón de meningitis (rojo), regiones de alto riesgo (marrón), todas las demás regiones pueden
tener una menor incidencia de brotes y casos esporádicos (fuente: OMS )
Impactos sobre el medio ambiente y la sociedad
Los depósitos de polvo en la superficie son una fuente de micronutrientes para los ecosistemas continentales y marítimos. Se cree que el polvo del Sahara fertiliza la selva amazónica, y se sabe que el transporte de polvo de hierro y fósforo beneficia la producción de biomasa marina en partes de los océanos que sufren la escasez de dichos elementos. Pero el polvo también tiene muchos impactos negativos en la agricultura, incluida la reducción del rendimiento de los cultivos al enterrar las plántulas, lo que provoca la pérdida de tejido vegetal, reduce la actividad fotosintética y aumenta la erosión del suelo.
Los impactos indirectos de los depósitos de polvo incluyen el llenado de canales de riego, cubriendo rutas de transporte y afectando la calidad del agua de los ríos y arroyos. Las reducciones de visibilidad debidas al polvo en el aire también tienen un impacto en el transporte aéreo y terrestre. Las malas condiciones de visibilidad son un peligro durante el aterrizaje y despegue de aeronaves; los aterrizajes pueden desviarse y las salidas pueden retrasarse. El polvo también puede fregar las superficies de los aviones y dañar los motores.
El polvo puede afectar la producción de las plantas de energía solar, especialmente aquellas que dependen de la radiación solar directa. Los depósitos de polvo en los paneles solares son una de las principales preocupaciones de los operadores de las plantas. Mantener los colectores solares libres de polvo para evitar que las partículas bloqueen la radiación entrante requiere tiempo y trabajo.
Proteger a las personas de las tormentas de polvo y arena Video