El material particulat (PM) pot ser emès per fonts molt diverses, tant naturals com antropogèniques. És un component ubic de l’atmosfera donat que és alliberat per moltes fonts naturals (ressuspensió del sòl, partícules de sal expulsades per l’aigua dels mars i oceans, emissions volcàniques, focs forestals …) i pot ser transportat distàncies molt llargues pel vent. Les partícules són essencials per la condensació dels núvols i, per tant, la generació de precipitacions. Tot i que les activitats humanes contribueixen a incrementar local i regionalment els nivells de PM, les fonts naturals són dominants a escala global (les fonts naturals generen un flux d’uns 12100 Tg enfront els 300 Tg d’origen antropogènic; Giere i Querol, 2010; Figura 1). El PM es considera un contaminant atmosfèric (tant si el seu origen, antropogènic o no) des del moment en què l’alteració que genera en la composició atmosfèrica pot causar danys o desconfort als éssers humans i afectar el medi ambient (Mészáros, 1999).

figura 1
Figura 1. Fluxes de PM primari i secundari, expressats en teragrams per any (Tg=1012g) i mostrats com a fracció de l’àrea del rectangle. POA = Aerosol orgànic primari, SOA = Aerosol orgànic secundari, BC = Black Carbon. Font: Giere and Querol, 2010.

Les partícules minerals i l’aerosol marí són les dominants en les partícules en suspensió a una escala global (IPCC, 2007), essent l’aerosol marí el més abundant amb aproximadament el 80% de les emissions globals a la Terra. La matèria mineral és el segon component principal del total de PM present a l’atmosfera (al voltant del 14% de les emissions globals planetàries, Giere i Querol, 2010). De fet, les partícules d’origen natural es poden observar fàcilment al model global d’aerosols produït per el GEOS-5 (Goddard Earth Observing System Model, Version 5 del Centre per Simulació del Clima de la NASA, Figura 2) amb una resolució de 10 km. La pols mineral (en vermell) és aixecada de la superfície (especialment dels deserts), la sal marina (en blau) és arrencada dels mars i oceans pel vent, el fum (en verd) prové dels focs i les partícules de sulfat (en blanc) són expulsades pels volcans i les emissions de la crema de combustibles fòssils.

706644main_705852main_GEOS5_full_full Figura 2. Model global d’aerosols. Font: NASA Center for Climate Simulation (http://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/image_feature_2393.html).

La pols del desert pot ser transportada ples vents a milers de kilòmetres del seu origen. Segons Shao et al. (2011), al voltant del 60% de les emissions minerals naturals del món es generen al desert del Sàhara. Degut a la seva proximitat, la regió mediterrània es troba freqüentment afectada per adveccions de pols des dels deserts del Sàhara i el Sahel (Dulac et al. 1992; Gerasopoulos et al. 2006; Moulin et al. 1998), esdevenint la regió més exposada a la pols mineral del món (D’Almeida, 1986; Hatzianastassiou et al., 2009). Els brots de pols africana sobre l’Espanya central i de l’est tenen lloc durant tot l’any. No obstant, són més freqüents durant l’estiu a causa dels patrons anticiclònics del vent i de l’intens escalfament sobre l’Àfrica del Nord que eleva la pols a una altitud suficient com per a ser transportada a la península (Prospero and Carlson, 1980/1981; Viana et al., 2002; Escudero et al.,2005). Aquestes entrades de pols són responsables de més del 70% de les superacions dels llindars diaris per a PM10 establerts per la legislació (RD 1073/2002) a les estacions de control de la qualitat atmosfèrica de fons regional a la regió Mediterrània (Escudero et al., 2007; Querol et al., 2009). No obstant, els esdeveniments naturals, com són els episodis de pols africana, són considerats a les directives europees i no es tindran en compte a l’hora de computar els dies en que s’ha sobrepassat el límit legal. La pols africana pot afectar la visibilitat i té una important influència en el balanç radiatiu del sistema atmosfera-terra (afecta als processos d’absorció i dispersió de la radiació, altera les propietats òptiques dels núvols, etc., IPCC, 2007; Shao et al., 2011; Figura 3). A més, l’augment dels nivells de PM durant els brots de pols mineral es troba relacionada amb un increment en la mortalitat diària (Perez et al., 2008).

figura 3
Figura 3. Conexions entre el cicle de la pols (D-Cycle) amb el de l’energia (E-Cycle) i el del carboni (C-Cycle) en el sistema Terra. Font: Shao et al., 2011.

D’altra banda, la pols africana és la causant de la pluja de fang (també coneguda com a pluja de sang pel seu color vermellós). Aquesta és una pluja que conté quantitat suficient de pols del desert com per ser visible a ull nu i la “brutícia” que deixa al darrera és el pitjor malson d’aquelles persones que volen tenir els cotxes immaculats. No obstant, l’arribada de pols africana ajuda a contrarestar els efectes de l’erosió del sòl gràcies a la gran quantitat de matèria mineral depositat (tant per via seca com humida). La proximitat al desert del Sàhara comporta l’arribada d’una pols que alhora té efectes negatius i positius pel medi ambient i per a les persones. Cap a on es decanta la balança requereix una anàlisi més profunda. Per acabar, no oblideu el que deien els Kansas a la seva famosa cançó del 1977: “Everything is dust in the wind…

Ioar Rivas Lara

REFERÈNCIES
D’Almeida, G.A.1986. A model for Saharan dust transport. Journal of Climate and Applied Meteorology 25, 903-916. Dulac, F.; Tanré, D.; Bergametti, G.; Buat-Ménard, P.; Desbois, M.; Sutton, D. 1992. Assessment of the African airborne dust mass over the western Mediterranean Sea using Meteosat data. Journal of Geophysical Research 97: 2489–2506.
Escudero, M.; Castillo, S.; Querol, X.; Avila, A.; Alarcón, M.; Viana, M.M.; Alastuey, A.; Cuevas, E.; Rodríguez, S. 2005. Wet and dry African dust episodes over Eastern Spain. Journal of Geophysical Research 110, 4731–4746.
Escudero, M.; Querol, X.; Avila, A.; Cuevas, E. 2007. Origins of the exceedances of the European daily PM limit value in regional background areas of Spain. Atmospheric Environment 41, 730-744.
Gerasopoulos E, Kouvarakis G, Babasakalis P, Vrekoussis M, Putaud JP, Mihalopoulos N. 2006. Origin and variability of particulate matter (PM10) mass concentrations over the Eastern Mediterranean. Atmospheric Environment 40: 4679–4690.
Giere, R. and Querol, X. 2010. Solid Particulate Matter in the Atmosphere. Elements, 6(4), 215–222. Hatzianastassiou, N.; Gkikas, A.; Mihalopoulos, N.; Torres, O.; Katsoulis, B.D. 2009. Natural versus anthropogenic aerosols in the eastern Mediterranean basin derived from multiyear TOMS and MODIS satellite data. Journal of Geophysical Research 114, D24202.
IPCC. (2007). Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the IPCC. (S. Solomon, D. Qin, M. Manning, M. Marquis, K. Averyt, M. M. B. Tignor, H. L. Miller, et al., Eds.). Cambridge University Press. Retrieved from http://www.ipcc.ch/pdf/assessmentreport/ar4/wg1/ar4_wg1_full_report.pdf
Mészáros, E. 1999. Fundamentals of Atmospheric Aerosol Chemistry, Akadémiai kiado.
Moulin, C.; Lambert, C.E.; Dayan. U.; Masson, V.; Ramonet, M.; Bousquet. P.; et al. 1998. Satellite climatology of African dust transport in the Mediterranean atmosphere. Journal of Geophysical Research 103:13137–13144.
Perez, L.; Tobias, A.; Querol, X.; Künzli, N.; Pey, J.; Alastuey, A.; et al. 2008. Coarse particles from Saharan dust and daily mortality. Epidemiology 19:800–807.
Prospero, J.M.; Carlson, T.N.; 1980/1981. Saharan air outbreaks over the tropical North Atlantic. Pure and Applied Physics 119, 667–691.
Querol, X.; Pey, J.; Pandolfi, M.; Alastuey, A.; Cusack, M.; Pérez, N.; Moreno, T.; Viana, M.; Mihalopoulos, N.; Kallos, G.; Kleanthous, S. 2009. African dust contributions to mean ambient PM10 mass-levels across the Mediterranean Basin. Atmospheric Environment 43, 4266-4277
Shao, Y.; Wyrwoll, K.H.; Chappell, A.; Huang, J.; Lin, Z.; McTainsh, G.H.; Mikami, M.; Tanaka, T.Y.; Wang, X.; Yoon, S. 2011. Dust cycle: an emerging core theme in Earth system science. Aeolian Research 2, 181-204.

Published by Ioar Rivas Lara

13 han pensat en “Dust in the wind (Pols en el vent)

Deixa un comentari