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¿Están cayendo ahora más rayos que nunca en el Ártico?

Un equipo detecta un gran aumento y dice que podría deberse al cambio climático, pero otros no pueden confirmar los hallazgos.

 

The aurora borealis during a lightning storm in Norway.

Los rayos generalmente se forman con la ayuda del aire cálido, por lo que históricamente han sido poco frecuentes en el Ártico. Crédito: Tommy Eliassen / Science Photo Library

 

Un estudio sugiere que los rayos caen en el Ártico con más frecuencia que hace una década, y la tasa podría duplicarse pronto. Los hallazgos demuestran otra forma en que el clima de la Tierra podría estar cambiando a medida que el planeta se calienta, aunque no todos los investigadores están de acuerdo en que la tendencia sea real.

Robert Holzworth, físico atmosférico de la Universidad de Washington en Seattle y líder del estudio, defiende los hallazgos. "Estamos viendo un síntoma del cambio climático global", dice. Holzworth es director de World Wide Lightning Location Network (WWLLN), la colección de sensores terrestres que midieron los datos. Informó de los resultados el 8 de diciembre en una reunión virtual de la Unión Geofísica Estadounidense (y los publicó antes de la revisión por pares como preprint1).

Otra red de detección de rayos, cuyos registros no se remontan a los que estudió Holzworth, no encuentra el mismo aumento.

El aumento o no de los rayos en el Ártico podría tener un impacto significativo en la región. Los últimos dos años han establecido récords para la mayor área de tierra quemada por incendios forestales, algunos de ellos provocados por rayos, y la mayor cantidad de dióxido de carbono emitido en el Ártico desde que comenzaron los registros. Más rayos significarían aún más posibilidades de que se inicien incendios forestales, lo que a su vez podría poner aún más carbono y gases que alteran el clima en el aire.

 

Rayos polares

Los rayos se forman cuando los cristales de hielo dentro de las nubes de tormenta convectivas, las que están llenas de corrientes de aire turbulentas alimentadas por aire caliente, chocan y transfieren carga eléctrica. Una separación de carga se acumula hasta que alcanza un umbral y se libera un rayo. Algunos investigadores han predicho que el calentamiento global conducirá a más tormentas convectivas y rayos en todo el mundo a medida que aumenten las temperaturas del aire y del océano2. Sin embargo, algunos estudios de modelización sugieren lo contrario3.

No obstante, la Organización Meteorológica Mundial en Ginebra, Suiza, agregó los rayos a su lista de "variables climáticas esenciales" en 2016, lo que significa que las observaciones de rayos podrían ayudar a los investigadores a rastrear el clima global cambiante.

 

Arctic lightning rising. Chart showing that summertime lightning strokes have become more common in the last 10 years.

Fuente: Robert Holzworth / Universidad de Washington

 

El Ártico se está calentando más rápido que el resto del planeta, por lo que los cambios en los rayos podrían ser más evidentes allí. En agosto de 2019 se registró el impacto más al norte jamás detectado, a solo 52 kilómetros del Polo Norte, según la empresa finlandesa Vaisala, con sede en Vantaa, que administra una red de detección de rayos. Y una tormenta de julio de 2014 sobre el Ártico canadiense provocó más de 15.000 rayos al norte del Círculo Polar Ártico4.

Los rayos en el Ártico son normalmente raros, y representan alrededor del 0,5% de todos los impactos globales detectados por el WWLLN.

Pero Holzworth y sus colegas descubrieron que el número de relámpagos anuales durante el verano por encima de una latitud de 65°N aumentó de alrededor de 35.000 en 2010 a casi 250.000 este año (ver "Aumento de relámpagos en el Ártico"). Los científicos estudiaron los meses de junio, julio y agosto, cuando se procucen casi todos los rayos del Ártico. Encontraron un número cada vez mayor de rayos en el Ártico, y la mayor parte de la actividad ocurrió en el norte de Siberia.

 

Verificando una tendencia

El seguimiento de las tendencias de los rayos puede ser difícil porque las redes de detección se vuelven más eficientes con el tiempo, a medida que se agregan sensores avanzados. Así que Holzworth y sus colegas realizaron varios análisis para confirmar que había más relámpagos en el Ártico, no solo que se detectaban más. "No hay duda al respecto", dice.

La red de Vaisala no ha registrado la misma tendencia. Sus datos se remontan solo a 2012, en lugar de a 2010. Pero "no vemos una tendencia inequívoca hacia más rayos en latitudes más extremas", dice Ryan Said, meteorólogo y analista de rayos en la oficina de Vaisala en Louisville, Colorado.

En lugares que ven relativamente pocos rayos, como el Ártico, solo un par de tormentas eléctricas intensas pueden causar un aumento proporcionalmente enorme en la cantidad total de rayos detectados en un año determinado, señala Said. Con tanta variabilidad de un año a otro, puede resultar difícil aislar las tendencias a largo plazo.

Algunos investigadores de la comunidad dicen que los hallazgos de Holzworth tienen sentido. El trabajo “apoya la visión más amplia de un futuro más rico en rayos para el Ártico”, dice Sander Veraverbeke, científico de sistemas terrestres en la Universidad Libre de Amsterdam. En 2017, Veraverbeke y sus colegas informaron que los rayos estaban provocando más incendios forestales, más al norte, que en el pasado en partes de Alaska y Canadá5.

Una forma de verificar el trabajo de Holzworth sería encuestar a las comunidades indígenas y de otro tipo que viven en latitudes altas, dice Jessica McCarty, geógrafa de la Universidad de Miami en Oxford, Ohio, que estudia los incendios forestales del Ártico.

Otra forma es continuar con más estudios de detección de rayos. El trabajo de Holzworth muestra "una correlación interesante" con los cambios en la temperatura global, dice Antti Mäkelä, un especialista en rayos del Instituto Meteorológico de Finlandia en Helsinki. Para el próximo año, Mäkelä y sus colegas tendrán 20 años de datos de un sistema de detección de rayos que se extiende por Noruega, Suecia, Finlandia y Estonia6, y planean analizar el conjunto de datos para ver si ha habido un aumento de rayos en el norte de Escandinavia.

 

doi: https://doi.org/10.1038/d41586-020-03561-1

 

Referencias:

  1. 1. Holzworth, R. H. et al. Preprint at ESSOAr https://doi.org/10.1002/essoar.10504658.1 (2020).
  2. 2. Price, C. & Rind, D. J. Geophys. Res. 99, 10823–10831 (1994).
  3. 3. Finney, D. L. et al. Nature Clim. Change 8, 210–213 (2018).
  4. 4. Brown, D. M., Kochtubajda, B. & Said, R. K. Atmos.–Ocean 58, 231–242 (2020).
  5. 5. Veraverbeke, S. et al. Nature Clim. Change 7, 529-534 (2017).
  6. 6. Mäkelä, A., Enno, S.-E. & Haapalainen, J. Atmos. Res. 139, 46–61 (2014).

 

Publicado en nature el 17 de diciembre de 2020 por Alexandra Witze