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La era del hollín
Ecotropía
(Barcelona).
El hollín o las partículas sólidas derivadas del carbón
han estado presentes en la atmósfera, en concentraciones diversas, desde hace
siglos. Ya en el siglo XIV, las nieblas de Londres motivaron la redacción de la
primera legislación ambiental que regulaba el uso del carbón para la
calefacción y la cocina; fueron un recurso imaginativo para
muchos autores de la literatura inglesa de los siglos XIX y XX; y ahora,
se las considera un componente importante de los estudios de calidad del aire,
a la vez que se estudia el papel que pueden jugar en la evolución del clima
terrestre. La presencia de los aerosoles derivados del carbón tiene su origen
en la combustión de combustibles orgánicos, fósiles o no, y en las emisiones
biogénicas procedentes de la vegetación y de los animales.
El
carbón elemental, en la forma de grafito, es el principal componente del
hollín. Absorbe fuertemente la luz del sol de forma casi uniforme en todo el espectro
solar. Arbitrariamente, el hollín se divide en «carbón negro» y carbón orgánico
(BC y OC, respectivamente, según su acrónimo inglés). Los compuestos
denominados genéricamente como OC absorben poco la radiación solar visible y,
en cambio, tienen bandas de absorción importantes en el ultravioleta y el
infrarrojo. La tecnología en el uso de las distintas fuentes de energía
orgánica caracteriza, de una forma determinante, la concentración atmosférica
de BC, mientras que en la concentración de OC no es tan importante
la tecnología
dominante como la cantidad de combustibles usados.
Debe conocerse, con la mayor precisión posible, la concentración atmosférica
de estas partículas ya que de esta forma se puede mejorar la
comprensión de su impacto en el clima del pasado y, por tanto, mejorar el
conocimiento del impacto antropogénico en la evolución climática. El BC suele
tener tiempos de residencia en la atmósfera bajos, por lo que su distribución
depende fuertemente de las emisiones; es decir, de las fuentes. Así, los
registros históricos muestran concentraciones de 0,1-5 ppb (ppb: 1 parte en 109)
en las catas de hielo de los polos, o de 5-20 ppb a partir del
estudio de sedimentos en latitudes medias. En los Alpes, la concentración ha pasado
de 20 ppb a comienzos del siglo XIX a 75 ppb a comienzos del siglo XXI. El
análisis de estos registros es otra forma de caracterizar la
evolución tecnológica y el uso de combustibles en una zona determinada. Además,
se han obtenido determinaciones del contenido de partículas atmosféricas de
carbón a partir del análisis de fotografías antiguas (lo cual limita el alcance
del método hasta el año 1850) y del análisis de la capa de polución que
se deposita en los monumentos antiguos de piedra. Según este último
procedimiento, la atmósfera medieval urbana estaba polucionada por partículas
de carbón a causa del uso genérico de la madera como combustible.
Evidentemente, durante los siglos XIX y XX las características de estas partículas
en la atmósfera han cambiado sustancialmente debido al motor de explosión
y, sobre todo, al motor diesel. Actualmente, se determina la concentración de
las partículas de carbono en la atmósfera a partir de las redes de medida de la
calidad del aire existentes en muchas zonas urbanas y de las observaciones
globales obtenidas mediante satélites.
Es
incierto el papel global que estas partículas juegan sobre el clima. Por un
lado, se cree que el BC contribuye sustancialmente al calentamiento global,
aunque las partículas de carbón ayudan a aumentar el albedo de las nubes y,
quizás, la cantidad y características de éstas. También disminuyen el albedo de
la nieve y de las superficies heladas provocando, por tanto, una mayor
absorción de radiación solar y una fusión más rápida de los glaciares y del
permafrost. Se cree que, debido a la capacidad de las partículas de carbón para
facilitar la condensación del vapor de agua −al igual que en el Londres
medieval− afectan las características regionales del clima, aumentando
en determinadas zonas la probabilidad de precipitaciones. En definitiva, los
aerosoles derivados del carbón pueden ser la mayor fuente de incertidumbre en
el análisis del cambio del clima durante el período industrial. Se está progresando
intensamente en la comprensión de la historia de las emisiones de estas
partículas en el pasado reciente, pero todavía es preciso realizar un gran
esfuerzo en la elaboración de modelos y en los inventarios de emisiones. Ello
permitirá a la ciencia entender mejor uno de los puntos importantes de la era
del hollín.
Josep
Enric Llebot es catedrático de Física de la
Universitat
Autònoma de Barcelona.
Más información:
James
Hansen et al.: «Carbonaceous
Aerosols in the Industrial Era», EOS 2004; 85: 241-244.
American Geophysical Union:
http://www.agu.org/
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