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Volarán por la atmósfera para estudiar su composición química

Publicada el 13 DE NOVIEMBRE 2019, 09:00 En Divulgación Científica.

Científicos del CONICET participan de una campaña internacional que medirá diversos aspectos de la atmósfera en el hemisferio sur.
Volarán por la atmósfera para estudiar su composición química
Equipo de la campaña SOUTHTRAC: gentileza investigadores.

El sur argentino es el lugar elegido por un consorcio alemán de científicos para llevar a cabo la campaña aérea de medición SouthTRAC (Transport and Composition of the Southern Hemisphere Upper Troposphere and Lower Stratosphere), que tiene por objetivo conocer aspectos dinámicos y químicos de la atmósfera en la porción más austral del hemisferio sur, recorriendo con una aeronave la zona que divide la tropósfera alta y la estratósfera baja, mejor conocida como UTLS.

El proyecto consta de dos etapas, la primera se llevó a cabo en el mes de septiembre y recogió principalmente datos sobre aspectos dinámicos vinculados al comportamiento de las ondas de gravedad. La segunda tendrá lugar durante el mes de noviembre y se centrará en el estudio de la química atmosférica. En ambas colaboran investigadores del CONICET.

Rafael Fernandez, investigador adjunto en el Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas (ICB, CONICET-UNCuyo), y Enrique Puliafito, investigador independiente en la Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Mendoza (UTN-FRM), son dos de los científicos argentinos que participarán activamente en la segunda fase del proyecto. Fernandez buscará determinar el poder destructor del ozono que poseen unas sustancias de origen natural, denominadas Very Short-Lived Substances (VSLS). Puliafito, por su parte, evaluará cómo se transportan por la atmósfera los contaminantes producidos por la quema de biomasa en la superficie terrestre.

“Para colaborar con SouthTRAC, el CONICET aprobó tres proyectos de investigadores argentinos: uno de dinámica atmosférica y otros dos enfocados en la parte química. Todos tenían que estar relacionados con los objetivos científicos de la campaña”, explica Fernandez, que ya viajó al sur durante el mes de septiembre para cooperar con los alemanes y volverá en noviembre.

El investigador tratará de obtener datos del ozono estratosférico. Con este objetivo, buscará en la atmósfera registros de sobre sustancias halogenadas de origen oceánico para poder contrastarlas con sus modelados computacionales. “Dentro de la estratósfera, lo más importante es la capa de ozono. Y justo en el cono más austral del hemisferio sur se forma el agujero de ozono durante la primavera. En general, las causas que lo producen tienen que ver con sustancias halogenadas de origen antrópico. Pero en los últimos años se comenzó a estudiar sustancias que se emiten naturalmente desde los océanos, que también liberan halógenos a la atmósfera y pueden estar colaborando con la destrucción del ozono. Estos compuestos son los VSLS y yo estudio cómo afectan toda la atmósfera, desde la superficie del océano hasta la estratósfera. De hecho, hace unos años hicimos un estudio de modelado donde se mostraba cómo el agujero de ozono incrementaba su tamaño debido a los VSLS. Ahora gracias a SouthTRAC voy a poder comparar con medidas in-situ. Ellos estaban interesados en nuestra experiencia en el modelado y nosotros en los datos experimentales”, detalla Fernandez.

Por su parte, Puliafito está interesado en conocer el transporte y efecto que produce la quema de biomasa, en especial la proveniente del norte argentino. “Las emisiones de los incendios (dependiendo de la cantidad y la altura que alcancen los gases y aerosoles) podrían alterar la composición de los núcleos de condensación en las nubes y modificar los patrones de las precipitaciones. A través de SouthTRAC podremos medir gases y aerosoles como el NOx, amoníaco, nitrato de amoníaco y otros compuestos biogénicos, como el sulfuro de carbonilo, que se forman durante los incendios y que son parte importante de los aerosoles de la UTLS. Nuestro aporte es modelar el transporte de estos compuestos y evaluar posibles efectos sobre las precipitaciones y eventual deposición sobre los glaciares cordilleranos”, detalla el científico.

Las observaciones y medidas experimentales se realizarán a bordo del avión alemán HALO (High Altitude and Long Range research aircraft), un auténtico laboratorio volador con equipamiento de última generación que recabará información georreferenciada sobre parámetros físicos, composición del aire y radiación, entre otras medidas. El equipo de trabajo está compuesto por investigadores de diferentes institutos alemanes, el CONICET y el CONICyT de Chile, y tiene su base de operaciones en Río Grande, Tierra del Fuego,lugar elegido estratégicamente por su cercanía con la Antártida y sus condiciones climáticas.

“En el proyecto trabajan más de cincuenta personas, entre investigadores y técnicos, y todo se ajusta a una agenda muy marcada de actividades, en la cual cada equipo cumple un rol en particular. Hay un grupo que está encargado específicamente de todo lo relacionado a los vuelos, permisos, coordinación con aeropuertos, etc. Y el resto del equipo se divide en experimentalistas, que realizan el mantenimiento y calibración de los instrumentos dentro del avión, y modeladores o planificadores de vuelo, que es donde yo colaboro. Allí se hacen simulaciones de pronóstico, y se trata de determinar en qué dirección y a qué hora conviene volar para aumentar las posibilidades de cruzar una parcela de aire que contenga las sustancias químicas que queremos medir. Para eso se calculan las trayectorias exactas del vuelo –incluyendo la altura del avión- sobre mapas 3D generados con distintos modelos que predicen el comportamiento dinámico, meteorológico y químico de la atmósfera. Dichos mapas los actualizamos dos o tres veces por día, dependiendo del fenómeno a medir y el modelo utilizado”, explica Fernandez.

Según los investigadores esta experiencia no sólo significa un gran aporte en lo profesional sino que además les garantiza la posibilidad de poder contrastar sus modelos computacionales con datos empíricos que no podrían obtener de otra manera: “En la Argentina, en lo que se refiere a calidad de aire y química atmosférica, hay muy pocas medidas y las pocas que hay fueron tomadas en superficie. Esta campaña nos está dando la posibilidad de obtener datos atmosféricos con resolución espacial, vertical y temporal, que de otra forma no hubiésemos podido conseguir. Seguramente esos datos terminarán en artículos de mucho interés para la comunidad internacional porque en el hemisferio sur nunca se realizó una campaña aérea de esta envergadura. Además es muy enriquecedora la interacción entre los investigadores locales involucrados en el proyecto”, concluye Fernandez.

Sobre investigación:

Enrique Puliafito, investigador independiente UTN-FRM

Rafael Fernandez, investigador adjunto ICB. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, UNCuyo.

Tomas Bolaño-Ortiz, becario posdoctoral UTN-FRM

Javier Barrera, becario posdoctoral ICB. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, UNCuyo.