Rayos cósmicos y nubes: los controvertidos resultados de CLOUD.

Las mediciones realizadas por un equipo de investigadores encabezado por Jasper Kirkby en el experimento CLOUD de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN, Suiza) muestra que las teorías actuales no pueden explicar completamente cómo se forman las nubes y apuntan a que los aerosoles orgánicos, minúsculas partículas sólidas o líquidas suspendidas en la atmósfera, juegan un papel importante en el proceso. Los resultados se publican en Nature.

El párrafo anterior, y los que siguen a este, corresponden a una lectura, digamos, centrada en el paper. El tema, al estar relacionado con el origen antropogénico o no del cambio climático, es mucho más controvertido y otras lecturas, que difieren bastante de la nuestra, son posibles. Desde ya invitamos al lector interesado a explorarlas. Como muestra representativa CERN Experiment Confirms Cosmic Ray Action  (parcialmente en español en El dique del alarmismo climático se resquebraja. El experimento del CERN confirma la tesis de los rayos cósmicos de Svensmark) y la versión de la propia Nature Cloud formation may be linked to cosmic rays.

Las nubes juegan un papel vital a la hora de reflejar el calor del Sol, contribuyendo de esta manera a mantener la Tierra no demasiado caliente. Los aerosoles de ácido sulfúrico actúan como semillas de aproximadamente el 50 por ciento de las nubes (no hay que extrañarse, el sulfúrico no es más que SO3 de distintas fuentes naturales – y artificiales- y agua). A pesar de la afirmación categórica, el mecanismo por el que esto ocurre es básicamente desconocido. Los rayos cósmicos galácticos (RCG) son flujos de partículas (fundamentalmente protones) que se generan en las supernovas del espacio profundo. Se piensa (hipótesis de Svensmark) que podrían jugar un papel en la nucleación de los aerosoles al formar iones que atraen moléculas polares, incrementando las tasas de colisión y ayudando a que estas agrupaciones de moléculas crezcan hasta formar gotas de agua. El objetivo del experimento CLOUD (Cosmics Leaving OUtdoor Droplets o, en traducción libre, Los cósmicos dejan gotitas ahí fuera) es aclarar de forma definitiva si los RCG tienen un efecto significativo climáticamente sobre la formación de nubes.

En la primera tanda de experimentos la cámara del CLOUD se llenó con aire ultrapuro y trazas de aerosoles de sulfúrico. Este modelo simplificado de atmósfera fue irradiado con protones provenientes del mismo acelerador que alimenta el LHC. Los iones generados por los rayos incrementaron la tasa de nucleación de los aerosoles por un factor de 10. Si se incorporaba amoniaco en las concentraciones que se encuentran en la atmósfera, la nucleación se aceleraba mil (1000) veces.

Pero incluso considerando el efecto del amoniaco, los experimentos de CLOUD no pueden explicar las tasas de nucleación de aerosoles que se observan en las capas bajas de la atmósfera. La hipótesis original quedaría descartada, para frustración de los negacionistas de factor antropogénico en el cambio climático, siendo necesaria la participación de otros aerosoles, muy probablemente orgánicos. Los principales candidatos serían terpenos oxidados u aminas orgánicas, que tendrían un efecto similar al amoniaco.

Los aerosoles constituyen el factor más desconocido en la contribución humana al cambio climático, desde cómo afectan a la reflexión de la luz solar a como participan en la formación de nubes. Sólo cabe una conclusión lógica por ahora, por mucho que algunos saquen otras: hacen falta más experimentos.

Referencia:

Kirkby, J., Curtius, J., Almeida, J., Dunne, E., Duplissy, J., Ehrhart, S., Franchin, A., Gagné, S., Ickes, L., Kürten, A., Kupc, A., Metzger, A., Riccobono, F., Rondo, L., Schobesberger, S., Tsagkogeorgas, G., Wimmer, D., Amorim, A., Bianchi, F., Breitenlechner, M., David, A., Dommen, J., Downard, A., Ehn, M., Flagan, R., Haider, S., Hansel, A., Hauser, D., Jud, W., Junninen, H., Kreissl, F., Kvashin, A., Laaksonen, A., Lehtipalo, K., Lima, J., Lovejoy, E., Makhmutov, V., Mathot, S., Mikkilä, J., Minginette, P., Mogo, S., Nieminen, T., Onnela, A., Pereira, P., Petäjä, T., Schnitzhofer, R., Seinfeld, J., Sipilä, M., Stozhkov, Y., Stratmann, F., Tomé, A., Vanhanen, J., Viisanen, Y., Vrtala, A., Wagner, P., Walther, H., Weingartner, E., Wex, H., Winkler, P., Carslaw, K., Worsnop, D., Baltensperger, U., & Kulmala, M. (2011). Role of sulphuric acid, ammonia and galactic cosmic rays in atmospheric aerosol nucleation Nature, 476 (7361), 429-433 DOI: 10.1038/nature10343