Dezembro 2021
¿Puede un virus tener impactos en la atmósfera? Por extraña que resulte esta pregunta, la respuesta es que sí puede. La pandemia de COVID-19, causada por el virus SARS-CoV-2, produjo cambios temporales muy profundos en el día a día de muchos seres humano, lo que acabó teniendo un impacto en la atmósfera. En este caso, vamos a hablar sobre cómo la COVID-19 pudo causar una reducción en el número de rayos de tormentas en algunas regiones del mundo.
Primero de todo, debemos tener unas nociones básicas sobre cómo se electrifican las nubes que posteriormente producen rayos. Las nubes están formadas por unas partículas llamadas hidrometeoros. Los hidrometeoros son partículas de agua en forma de gotas, hielo, nieve o granizo que no paran de viajar a merced de las fuertes corrientes de aire presentes en las nubes. En esos viajes, los hidrometeoros colisionan entre sí y se cargan eléctricamente. Al cabo de un tiempo, se forma en la nube una capa de hidrometeoros cargada positivamente y otra negativamente, como un gran condensador. Se crea entonces un campo eléctrico entre ambas capas que, si alcanza un valor límite conocido como campo de ruptura, comienza una descarga eléctrica. ¡Ya tenemos un rayo!
Francisco Javier Pérez Invernón
Institut für Physik der Atmosphäre, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Oberpfaffenhofen, 82234, Germany.
Pero, ¿cómo podría la COVID-19 haber influido en todo esto? La respuesta está en los aerosoles. Los aerosoles son pequeñas partículas de están suspendidas en el aire, y que pueden ser polvo, arena o partículas emitidas por medios de transporte, industria u otras actividades humanas. Con frecuencia, estas partículas son tan pequeñas (por debajo incluso de 10 micras) que pueden elevarse hasta las nubes, donde juegan un papel muy importante para la evolución de la misma. Los aerosoles actúan como núcleos de condensación para las gotitas de agua. ¿Cómo lo hacen? En su movimiento a través de la nube, van juntándose con los pequeños hidrometeoros que mencionábamos antes produciendo un fenómeno llamado coalescencia. Es decir, van “atrapando” y juntando pequeñas gotitas de agua para ir formando gotas más grande. Según sean las características de esas gotas finales, se producirá más o menos electrificación en la nube, y por consiguiente habrá más o menos rayos en la tormenta. Podemos esperar entonces que un cambio en la cantidad de aerosoles que emiten los humanos pueda terminar afectando al número de rayos que se producen en una tormenta. En principio y hasta cierto límite, una disminución en el número de aerosoles en las nubes conlleva que las tormentas produzcan menos rayos, según estudios previos.
Pérez-Invernón et al. (2021) se fijaron en el número de rayos que hubo durante el año 2020 en el Valle del Po, una región en el norte de Italia caracterizada por una gran actividad industrial pero también por ser la zona de Europa donde más rayos se producen cada año. Además, fue la primera región europea seriamente afectada por la COVID-19 y donde más restricciones se puso a la actividad humana. En su estudio, estos autores constataron que hubo una reducción en el número de aerosoles suspendidos en la atmósfera a la vez que un fuerte descenso en el número de rayos entre los meses más duros del confinamiento, esto es, entre marzo y junio. En particular, constataron que durante abril de 2020 el número de rayos se redujo en un factor 10 respecto a años anteriores. En la Figura 1 se muestra la reducción en la cantidad de gases emitidos por la población durante el confinamiento.
¿Existe entonces una relación directa entre la COVID-19 y el número de rayos en esa región, o se debió simplemente a que las condiciones meteorológicas, independientes de la actividad humana, no favorecieron la ocurrencia de rayos? Para responder a esta pregunta, Pérez-Invernón et al. (2021) utilizaron parametrizaciones de rayos. Estas parametrizaciones son modelos “sencillos” que utilizan los científicos para predecir el número de rayos que puede producirse en una tormenta con base a las condiciones meteorológicas. Por ejemplo, algunas parametrizaciones predicen el número de rayos según la precipitación, otras lo hacen según la altura de las nubes, etc. Gracias a estas parametrizaciones, los autores de este estudio encontraron que el 40% de la reducción en la ocurrencia de rayos observada en el Valle del Po durante los meses del confinamiento no se debió a la meteorología, por lo que puede atribuirse a la reducción de aerosoles medida por estaciones distribuidas a lo largo del valle. Otros científicos han encontrado también relaciones interesantes entre la COVID-19 y los rayos en Brasil [Neto et al. (2020)] o la India [Chowdhuri et al. (2020)].
Esta conclusión es importante, ya que aporta nuevos datos sobre cómo los aerosoles intervienen en la electrificación de las nubes y, de forma más general, sobre cómo la actividad humana puede tener un impacto a veces difícil de prever en la atmósfera y el clima. ¿Qué pasará con el número de rayos global según continúe avanzando el cambio climático? ¿Y con los graves incendios que producen los rayos en los bosques? Esperamos que el avance de la ciencia en los próximos años aporte luz a estas cuestiones.
REFERENCIAS
Pérez-Invernón, F. J., Huntrieser, H., Gordillo-Vázquez, F. J., & Soler, S. (2021). Influence of the COVID-19 lockdown on lightning activity in the Po Valley. Atmospheric Research, 263, 105808.
Neto, O. P., Pinto, I. R., & Pinto Jr, O. (2020). Lightning during the COVID-19 pandemic in Brazil. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 211, 105463.
Chowdhuri, I., Pal, S. C., Saha, A., Chakrabortty, R., Ghosh, M., & Roy, P. (2020). Significant decrease of lightning activities during COVID-19 lockdown period over Kolkata megacity in India. Science of the Total Environment, 747, 141321.