Una escuadrilla de aviones robot rastrea la contaminación en las nubes

Unas escuadrillas formadas por pequeños y ligeros aviones no pilotados y autónomos ha estado volando en formación recientemente sobre el océano Índico, midiendo determinados agentes contaminantes presentes en el aire y su efecto en la radiación solar. Los investigadores consideran que con los datos obtenidos y, sobre todo, con futuras misiones similares a esta de ensayos, van a poder conocer con precisión cómo las partículas en suspensión oscurecen la atmósfera y provocan un efecto transitorio de enfriamiento que enmascara, en cierta medida, el calentamiento del planeta, informa la National Science Foundation (NSF) estadounidense.

Los pequeños robots voladores hicieron hace tres meses una campaña de vuelos cerca de las islas Maldivas, una zona donde es patente la contaminación atmosférica originada en el Sur de Asia. Cada escuadrilla estaba formada por tres aviones que volaban en formación vertical: uno dentro de la propia nube, otro por encima y otro por abajo. Los ensayos mostraron la eficacia de estos pequeños aparatos, con sus sensores miniaturizados, para tomar muestras aéreas en entornos contaminados.

Las partículas en suspensión en la atmósfera influyen en el balance de radiación

"Nos van a servir como un complemento tremendamente importante para nuestras capacidades de tomar datos atmosféricos sobre uno de los temas clave del cambio climático: cómo afecta la contaminación a los microcristales de las nubes y a los procesos de radiación en el contexto del clima y la meteorología", ha explicado en un comunicado Jay Fein, de la División de Ciencias Atmosféricas de la NSF.

El proyecto está dirigido por V.Ramanathan, de la Institución de Oceanografía Scripps (Universidad de California en San Diego), y lo financian la NSF, la Agencia para el Océano y la Atmósfera, la NASA y algunas fundaciones.

Los vuelos se realizaron entre el 6 y el 31 de marzo. Cada uno de los aviones, construidos por la empresa estadounidense Advanced Ceramics Research, llevaba un paquete de instrumentos, de cinco kilos de peso, diseñado para medir la radiación solar, el tamaño de las gotas de las nubes y sus concentraciones, el tamaño de las partículas en suspensión, las turbulencias del aire, la humedad y la temperatura.

Pero en cada vuelo cada avión cumplía una función diferente: el que volaba por debajo de las nubes medía las cantidades de partículas contaminantes y la cantidad de luz que penetraba a través de las nubes, el que volaba en medio media los parámetros de respuesta de las nubes a la presencia de partículas contaminantes, el que volaba por arriba medía la cantidad de luz reflejada por las nubes al espacio y la exportación de partículas fuera de la nube.

"Dado el éxito de la campaña, cabe pensar que en cinco años, cientos de estos pequeños aviones pueden estar documentando cómo los seres humanos están contaminando el planeta", ha comentado V. Ramanathan. "Esperamos también que puedan servir para hacer un sistema de alarma temprana de potenciales desastres naturales en el futuro".

La campaña se hizo con seis aviones Manta UAV -uno se perdió al caer al mar por un fallo con las baterías-, sumando 127 horas de vuelo, que incluyeron 55 despegues y 18 misiones científicas, cada una de tres horas y media de duración, según explica Ramanathan en su informe preliminar. La formación de vuelo se configuraba con el avión más bajo volando a una altura entre 450 y 550 metros, el intermedio entre 670 y 900 metros, y el más alto, entre 1.500 y 3.000 metros.

El Manta UAV mide 75 centímetros de longitud y 1,05 metros de envergadura, y pesa unos 30 kilos como máximo en el despegue.

Hasta ahora se habían tomado datos de la distribución y cantidad de aerosoles en la atmósfera y su efecto en la radiación solar en algunas regiones con aviones tripulados, pero el muestreo durante varias horas se consideraba prácticamente imposible en muchas zonas del planeta.

Los climatólogos están muy interesados en el efecto de los aerosoles, porque desde hace algunos años saben que las partículas en suspensión tienen un efecto importante en el balance de radiación y, por tanto, en el calentamiento del planeta. Los modelos climáticos muestran el efecto, indicando que esta forma de contaminación, generada por la industria y el transporte y la agricultura, producen un enfriamiento al reflejar hacia el espacio más radiación solar que si no estuvieran en la atmósfera.

Fenómenos naturales como las erupciones volcánicas que inyectan enormes cantidades de polvo en el aire o la arena de los desiertos actúan de modo similar, como se observó tras la erupción del volcán Pinatubo en 1991. Pero el enfriamiento es temporal: cuando se va posando el polvo, o cuando las medidas anticontaminación reducen la presencia de aerosoles de origen artificial en la atmósfera, desaparece el efecto de enmascaramiento del calentamiento. Por ello, los expertos consideran que magnitud del cambio climático es superior a la observada.

La zona de las Maldivas no se eligió por azar en el proyecto de los pequeños aviones robot. En la región se observan frecuentemente la denominadas nubes atmosféricas marrones, cargadas de partículas contaminantes, que oscurecen ligeramente el cielo con una capa de neblina, explica la NSF.

"Las partículas de contaminación entran en las nubes desde abajo, produciendo más gotas nubosas, y las nubes a su vez reflejan más luz solar al espacio. Además, las partículas reducen la lluvia. También dispersan directamente y absorben luz solar, apantallando la superficie terrestre de la radiación del sol", explica Ramanathan en su informe. "Estas y otras interacciones entre partículas de contaminación, nubes y radiación solar reflejada son uno de los mayores retos para el problema del calentamento global que necesitamos resolver antes de poder responder con seguridad a preguntas como ¿Qué alcance va a tener el calentamiento en el futuro?".