El polvo mineral es un aerosol atmosférico que se origina a partir de la suspensión de minerales que constituyen el suelo , compuesto por varios óxidos y carbonatos . Las actividades humanas conducen al 30% de la carga de polvo en el aire en la atmósfera . El desierto del Sahara es la principal fuente de polvo mineral , que posteriormente se esparce por el Mediterráneo (donde es el origen del polvo de lluvia ) y los mares del Caribe hacia el norte de Sudamérica , Centroamérica y el este.América del Norte y Europa . Además, juega un papel importante en la entrada de nutrientes a la selva amazónica . [1] El desierto de Gobi es otra fuente de polvo en la atmósfera, que afecta al este de Asia y al oeste de América del Norte.
Caracteristicas
El polvo mineral está constituido principalmente por los óxidos (SiO 2 , Al 2 O 3 , FeO, Fe 2 O 3 , CaO y otros) y carbonatos (CaCO 3 , MgCO 3 ) que constituyen la corteza terrestre .
Las emisiones globales de polvo mineral se estiman en 1000-5000 millones de toneladas por año, [2] de las cuales la mayor parte se atribuye a los desiertos. Aunque esta clase de aerosoles generalmente se considera de origen natural, se estima que alrededor de una cuarta parte de las emisiones de polvo mineral podrían atribuirse a las actividades humanas a través de la desertificación y los cambios en el uso de la tierra. [3]
Grandes concentraciones de polvo pueden causar problemas a las personas que tienen problemas respiratorios. Otro efecto de las nubes de polvo son los atardeceres más coloridos .
Polvo sahariano
El Sahara es la principal fuente en la Tierra de polvo mineral (60-200 millones de toneladas por año [ cita requerida ] ). El polvo sahariano puede levantarse por convección sobre áreas desérticas calientes y, por lo tanto, puede alcanzar alturas muy elevadas; desde allí puede ser transportado por todo el mundo por los vientos, cubriendo distancias de miles de kilómetros. El polvo combinado con el aire extremadamente caliente y seco del desierto del Sahara a menudo forma una capa atmosférica llamada Capa de Aire del Sahara que tiene efectos significativos en el clima tropical, especialmente porque interfiere con el desarrollo de huracanes .
Existe una gran variabilidad en el transporte de polvo a través del Atlántico hacia el Caribe y Florida de un año a otro. En algunos años, el polvo africano se observa a lo largo de gran parte de la costa este de los Estados Unidos y es visible en el cielo. Debido a los vientos alisios , se pueden encontrar concentraciones muy grandes de polvo mineral en el Atlántico tropical, llegando al Caribe; además, el transporte episódico a la región mediterránea . [4] Las plumas del Sahara pueden formar iberulitas (una agregación troposférica particular de aerosoles) cuando estas plumas viajan a través del norte de África y el este del Atlántico norte y, a menudo, llegan a las áreas circunmediterráneas de Europa occidental. En la región mediterránea, el polvo del Sahara es importante ya que representa la principal fuente de nutrientes para el fitoplancton y otros organismos acuáticos. El polvo sahariano transporta el hongo Aspergillus sydowii y otros. [5] El Aspergillus transportado por el polvo del Sahara cae al Mar Caribe y posiblemente infecta los arrecifes de coral con la enfermedad del abanico marino ( aspergilosis ). También se ha relacionado con una mayor incidencia de ataques de asma pediátricos en el Caribe. Desde 1970, los brotes de polvo han empeorado debido a los períodos de sequía en África. [6] Los eventos de polvo se han relacionado con una disminución en la salud de los arrecifes de coral en el Caribe y Florida , principalmente desde la década de 1970. [7]
Efecto sobre la frecuencia de los huracanes
Según un artículo de la NASA , [8] los satélites de la NASA han demostrado que "el efecto de enfriamiento del polvo fue responsable de un tercio de la caída en las temperaturas de la superficie del mar del Atlántico Norte entre junio de 2005 y 2006, posiblemente contribuyendo a la diferencia en la actividad de los huracanes entre las dos estaciones ". Solo hubo 5 huracanes en 2006 en comparación con 15 en 2005.
Se sabe que uno de los principales factores que crean los huracanes son las temperaturas cálidas del agua en la superficie del océano. La evidencia muestra que el polvo del desierto del Sahara provocó que las temperaturas de la superficie fueran más frías en 2006 que en 2005.
Polvo asiático
En Asia oriental, los eventos de polvo mineral que se originan en el desierto de Gobi (sur de Mongolia y norte de China) durante la primavera dan lugar al fenómeno llamado polvo asiático . Los aerosoles son transportados hacia el este por los vientos dominantes y pasan sobre China, Corea y Japón. A veces, se pueden transportar concentraciones significativas de polvo hasta el oeste de los Estados Unidos. [9] Las áreas afectadas por el polvo asiático experimentan una disminución de la visibilidad y problemas de salud, como dolor de garganta y dificultades respiratorias. Los efectos del polvo asiático, sin embargo, no son estrictamente negativos, ya que se cree que su deposición enriquece el suelo con importantes oligoelementos.
Un estudio estadounidense [ cita requerida ] que analiza la composición de los eventos de polvo asiáticos que llegan a Colorado los asocia con la presencia de monóxido de carbono , posiblemente incorporado en la masa de aire cuando pasa sobre las regiones industrializadas de Asia. Aunque las tormentas de polvo en el desierto de Gobi se han producido de vez en cuando a lo largo de la historia, se convirtieron en un problema pronunciado en la segunda mitad del siglo XX debido a la intensificación de la presión agrícola y la desertificación .
Polvo norteamericano
El polvo mineral se origina en varias fuentes en el continente de América del Norte, incluido el suroeste, las Grandes Llanuras y Alaska. En el suroeste, el polvo afecta la salud humana, [10] [11] la visibilidad, [12] [13] la productividad del lago, [14] y la tasa de deshielo en las Montañas Rocosas. [15] La deposición de polvo ha aumentado drásticamente desde principios del siglo XIX en comparación con el fondo natural [16] [17] [18] debido a la intensificación de las actividades humanas. [19]
Relación con la sequía
Las regiones áridas y semiáridas son naturalmente propensas a las emisiones de polvo. [20] La humedad del suelo es una variable importante que controla las emisiones de polvo, junto con la cubierta vegetal, la velocidad del viento y el tipo de suelo. Varios estudios basados en observaciones modernas muestran relaciones positivas (es decir, el aumento de la sequía aumenta el polvo) entre el polvo y las condiciones de sequía en cada fase del ciclo del polvo, desde las emisiones [21] hasta la carga atmosférica [22] y la deposición. [23] Sin embargo, los estudios basados en registros paleo de la deposición de polvo (por ejemplo, utilizando sedimentos de lagos) que analizaron específicamente las megad sequías muestran tanto aumentos [18] como ningún cambio [17] [24] en la deposición de polvo. El estudio de Routson mostró un aumento en la deposición durante las megasequías, pero utilizó una medida de concentración de polvo en lugar de acumulación que se ve afectada por la velocidad de sedimentación. En cambio, el estudio de Routson utilizó las tasas de acumulación de polvo y no encontró diferencias entre la deposición de polvo durante los años de sequía y las megadsequías y la deposición durante las condiciones hidroclimáticas normales. En cambio, encontraron que la deposición de polvo es más probablemente controlada por los mecanismos de transporte y el suministro de sedimentos que por el hidroclima. De manera similar, Arcusa no encontró evidencia de una mayor deposición de polvo durante la sequía en escalas de varios decenios y centenarios. [24] También encontraron que el suministro de sedimentos jugó un papel clave como lo demuestra un aumento del 60% en la deposición en el siglo XIX debido a la aceleración de la alteración de la tierra.
Ver también
- Azores High
- Corriente de Canarias
- Tormenta de arena
- Tazón de polvo
- Diablo de polvo
- Iberulitas
- Fertilización con hierro
- Sahel
- Piscina caliente del hemisferio occidental
Referencias
- ^ Koren, I .; Kaufman, YJ; Washington, R .; Todd, MC; Rudich, Y .; Martins, JV; Rosenfeld, D. (2006). "La depresión de Bodélé: un solo lugar en el Sahara que aporta la mayor parte del polvo mineral a la selva amazónica" (PDF) . Cartas de investigación ambiental . 1 (1): 014005. Bibcode : 2006ERL ..... 1a4005K . doi : 10.1088 / 1748-9326 / 1/1/014005 .[ enlace muerto permanente ]
- ^ Huneeus, N .; Schulz, M .; Balkanski, Y .; Griesfeller, J .; Prospero, J .; Kinne, S .; Bauer, S .; Boucher, O .; Chin, M .; Dentener, F .; Diehl, T .; Pascua, R .; Fillmore, D .; Ghan, S .; Ginoux, P .; Grini, A .; Horowitz, L .; Koch, D .; Krol, MC; Aterrizaje, W .; Liu, X .; Mahowald, N .; Miller, R .; Morcrette, J. -J .; Myhre, G .; Penner, J .; Perlwitz, J .; Stier, P .; Takemura, T .; Zender, CS (2011). "Intercomparación de modelos de polvo global en Aero Com fase I" . Química y Física Atmosféricas . 11 (15): 7781. Bibcode : 2011ACP .... 11.7781H . doi : 10.5194 / acp-11-7781-2011 .
- ^ Ginoux, P .; Prospero, JM; Gill, TE; Hsu, Carolina del Norte; Zhao, M. (2012). "Atribución a escala global de fuentes de polvo antropogénicas y naturales y sus tasas de emisión basadas en productos de aerosol MODIS Deep Blue". Reseñas de Geofísica . 50 (3): RG3005. Código Bibliográfico : 2012RvGeo..50.3005G . CiteSeerX 10.1.1.295.2808 . doi : 10.1029 / 2012RG000388 .
- ^ Stuut, JB., Smalley, IJ, O'Hara-Dhand, K. 2009. Polvo eólico en Europa: fuentes africanas y depósitos europeos. Quaternary International 198, 234-245. doi: 10.1016 / j.quaint 2008.10.007.
- ^ Schlesinger, P .; Mamane, Y .; Grishkan, I. (2006). "Transporte de microorganismos a Israel durante eventos de polvo en el Sahara". Aerobiologia . 22 (4): 259. doi : 10.1007 / s10453-006-9038-7 . "En un día despejado de primavera, los hongos que persistieron en el aire fueron Alternaria alternata, Geotrichum candidum, Penicillium chrysogenum y P. glabrum. Sin embargo, durante dos eventos de polvo la población de hongos estuvo dominada por Alternaria alternata, Aspergillus fumigatus, A. niger, A. thomii, Cladosporium cladosporioides, Penicillium chrysogenum y P. griseoroseum. Este estudio sugiere que el Sahara y otros eventos de polvo del desierto en el Mediterráneo oriental tienen un efecto significativo en las poblaciones microbianas transportadas por el aire, lo que podría tener un impacto en la salud, la agricultura y la ecología ".
- ^ Usinfo.state.gov. Estudio dice que el polvo africano afecta el clima en EE. UU. Y el Caribe. Archivado el 20 de junio de 2007 en la Wayback Machine. Recuperado el 10 de junio de 2007.
- ^ Servicio geológico de Estados Unidos . Mortalidad de los corales y polvo africano. Consultado el 10 de junio de 2007.
- ^ Sharan Dust tiene un efecto escalofriante en el Atlántico norte
- ^ Departamento de Meteorología de la Universidad de Utah . Se cita al Dr. Kevin Perry en el artículo de BALTIMORE SUN, "Blowing in the Wind". Consultado el 10 de junio de 2007.
- ^ Tong, Daniel Q .; Wang, Julian XL; Gill, Thomas E .; Lei, Hang; Wang, Binyu (16 de mayo de 2017). "Actividad intensificada de tormenta de polvo e infección de la fiebre del valle en el suroeste de Estados Unidos: intensificación del polvo y la fiebre del valle" . Cartas de investigación geofísica . 44 (9): 4304–4312. doi : 10.1002 / 2017GL073524 . PMC 6108409 . PMID 30166741 .
- ^ Goudie, Andrew S. (febrero de 2014). "El polvo del desierto y los trastornos de la salud humana" . Environment International . 63 : 101-113. doi : 10.1016 / j.envint.2013.10.011 . PMID 24275707 .
- ^ Trijonis, John (enero de 1979). "Visibilidad en el suroeste: una exploración de la base de datos histórica". Ambiente atmosférico . 13 (6): 833–843. doi : 10.1016 / 0004-6981 (79) 90274-9 .
- ^ Li, Junran; Kandakji, Tarek; Lee, Jeffrey A .; Tatarko, John; Blackwell, John; Gill, Thomas E .; Collins, Joe D. (abril de 2018). "Soplando polvo y seguridad en las carreteras en el suroeste de los Estados Unidos: características de los" puntos calientes "de emisión de polvo e implicaciones de gestión". Ciencia del Medio Ambiente Total . 621 : 1023–1032. doi : 10.1016 / j.scitotenv.2017.10.124 . PMID 29102198 .
- ^ Ballantyne, AP; Brahney, J .; Fernández, D .; Lawrence, CL; Saros, J .; Neff, JC (23 de septiembre de 2011). "Respuesta biogeoquímica de los lagos alpinos a un reciente aumento de la deposición de polvo en el suroeste de Estados Unidos" . Biogeociencias . 8 (9): 2689–2706. doi : 10.5194 / bg-8-2689-2011 . ISSN 1726-4189 .
- ^ Pintor, Thomas H .; Skiles, S. McKenzie; Deems, Jeffrey S .; Brandt, W. Tyler; Dozier, Jeff (28 de enero de 2018). "Variación en la rama ascendente del hidrograma de escorrentía de deshielo del río Colorado controlado por el forzamiento radiativo del polvo en la nieve" . Cartas de investigación geofísica . 45 (2): 797–808. doi : 10.1002 / 2017GL075826 .
- ^ Neff, JC; Ballantyne, AP; Farmer, GL; Mahowald, NM; Conroy, JL; Landry, CC; Overpeck, JT; Pintor, TH; Lawrence, CR (marzo de 2008). "El aumento de la deposición de polvo eólico en el oeste de Estados Unidos vinculado a la actividad humana" . Geociencias de la naturaleza . 1 (3): 189-195. doi : 10.1038 / ngeo133 . ISSN 1752-0894 .
- ^ a b Routson, Cody C .; Arcusa, Stéphanie H .; McKay, Nicholas P .; Overpeck, Jonathan T. (19 de julio de 2019). "Un registro de 4.500 años de deposición de polvo de las Montañas Rocosas del Sur". Cartas de investigación geofísica . 46 (14): 8281–8288. doi : 10.1029 / 2019GL083255 . hdl : 2027,42 / 151372 . ISSN 0094-8276 .
- ^ a b Routson, Cody C .; Overpeck, Jonathan T .; Woodhouse, Connie A .; Kenney, William F. (17 de febrero de 2016). Zhu, Liping (ed.). "Tres milenios de polvo del suroeste de América del Norte e implicaciones futuras" . PLOS ONE . 11 (2): e0149573. doi : 10.1371 / journal.pone.0149573 . ISSN 1932-6203 . PMC 4757576 . PMID 26886350 .
- ^ Abruzzi, William S. (1 de marzo de 1995). "Las consecuencias sociales y ecológicas de la ganadería temprana en la cuenca del río Little Colorado". Ecología humana . 23 (1): 75–98. doi : 10.1007 / BF01190099 . ISSN 1572-9915 .
- ^ Pye, K. (1987). Polvo eólico y depósitos de polvo . Londres: Academic Press. págs. 63–91. ISBN 978-0-12-568690-7.
- ^ Okin, Gregory S .; Reheis, Marith C. (mayo de 2002). "Un ENSO predictor de la emisión de polvo en el suroeste de los Estados Unidos: UN ENSO PREDICTOR DE LA EMISIÓN DE POLVO". Cartas de investigación geofísica . 29 (9): 46–1–46-3. doi : 10.1029 / 2001GL014494 .
- ^ Achakulwisut, Pattanun; Shen, Lu; Mickley, Loretta J. (27 de noviembre de 2017). "¿Qué controla la variabilidad del polvo fino de primavera en el oeste de los Estados Unidos? Investigando el aumento de 2002-2015 en el polvo fino en el suroeste de los Estados Unidos: factores de control del polvo del oeste de los Estados Unidos" . Revista de Investigación Geofísica: Atmósferas . 122 (22): 12, 449-12, 467. doi : 10.1002 / 2017JD027208 .
- ^ Reheis, Marith C .; Urban, Frank E. (junio de 2011). "Controles regionales y climáticos sobre la deposición de polvo estacional en el suroeste de los Estados Unidos" Aeolian Research . 3 (1): 3-21. doi : 10.1016 / j.aeolia.2011.03.008 .
- ^ a b Arcusa, Stephanie H; McKay, Nicholas P; Routson, Cody C; Muñoz, Samuel E (18 de septiembre de 2019). "Interacciones polvo-sequía en los últimos 15.000 años: una red de registros de sedimentos lacustres de las montañas de San Juan, Colorado". El Holoceno : 095968361987519. doi : 10.1177 / 0959683619875192 . ISSN 0959-6836 .
- Kubilay y Saydam, "Oligoelementos en partículas atmosféricas sobre el Mediterráneo oriental: concentración, fuentes y variabilidad temporal", Atmospheric Environment 29 , 2289-2300 (1995).
- Morales, "El transporte aéreo del polvo sahariano: una revisión", Cambio climático 9 , 219-241 (1986).
- Loyë-Pilot y col. , "Influencia del polvo sahariano en la acidez de la lluvia y el aporte atmosférico al Mediterráneo", Nature 321 , 427-428 (1986).
- Sokolik y Toon, "Forzamiento radiativo directo por aerosoles minerales antropogénicos en el aire", Nature 381 , 681-683 (1996).
- Tegen y Fung, "Contribución a la carga de aerosoles minerales atmosféricos de la modificación de la superficie terrestre", Journal of Geophysical Research 100 , 18707-18726 (1995).
enlaces externos
- La hipótesis del polvo para el blanqueamiento de los corales del Caribe según lo informado por el Servicio Geológico de los Estados Unidos
- Polvo sahariano en América
- La bibliografía de la investigación eólica
- Video de alta calidad del polvo del Sahara al Amazonas