DINÁMICA

1. CLIMA Y DINÁMICA ATMO

CLIMA Y

DINÁMICA ATMOSFÉRICA

LIMA Y DINÁMICA ATMOSFÉRICA

7. 1

ATMOSFÉRICA

SFÉRICA

7. 1

7.

INVASIONES DE POLVO SAHARIANO

7. 2

7.1 INTRODUCCIÓN

El conjunto de los grandes desiertos del planeta ocupan casi un tercio de la superficie terrestre ubicándose frecuentemente en zonas caracterizadas por las altas presiones permanentes. Existe una amplia bibliografía que analiza el traslado de ingentes cantidades de polvo litogénico desde todos los desiertos del planeta. En este sentido, en el desierto del Sahara, como manantial de polvo atmosférico en suspensión (y de aire cálido y muy seco), ha sido ya suficientemente analizado a escala planetaria el transporte de ese material mineral, demostrándose los grandes desplazamientos que se originan desde esta fuente haciendo sentir sus efectos fundamentalmente en las islas de la Macaronesia, en especial, en el Archipiélago Canario. Alcanza incluso distancias de miles de kilómetros, como Europa central y septentrional, el Mediterráneo, Europa oriental o, incluso, el Caribe y el Amazonas. En concreto, el desierto del Sahara genera más de un 50% (1.500x106 Tm/año) de la carga total de polvo mineral que se encuentra suspendido en la atmósfera a nivel mundial en la actualidad. Se ha demostrado que la presencia de polvo en la atmósfera tiene una gran influencia directa e indirecta sobre el clima, mediante mecanismos químicos y físicos. Asimismo, diversos estudios científicos han confirmado la relación entre la pluma de polvo del Sahara y la química del Atlántico superficial.

En definitiva, la cercanía a Canarias del mayor desierto del planeta, el Sahara, y en menor medida del desierto Sahel implica una enorme influencia en el clima de toda la región al transportar sus rasgos termohigrométricos. Aunque ya han sido anotadas desde muy antiguo las frecuentes advecciones de aire sahariano en Canarias acompañadas habitualmente por polvo en suspensión, su estudio científico es relativamente reciente (comenzando a principios de los años 90). Los episodios extremos de cuantiosos aportes de polvo tienen importantes repercusiones, no sólo sobre el medio natural, sino también sobre aspectos socioeconómicos de las islas. Ya comienza a demostrarse su incidencia en algunas enfermedades y las altas temperaturas que acompañan a estas situaciones atmosféricas afectan a cultivos, incendios forestales, etc.

Para alcanzar entender el fenómeno de intrusión de polvo sahariano sobre las islas hay que comprender la dinámica atmosférica presente sobre la región que a su vez configura su particular climatología. La climatología del archipiélago se caracteriza por el predominio de los vientos alisios que soplan del Norte y Noreste. El motor generador de estos vientos lo constituye el anticiclón de las Azores que proporciona un tiempo más o menos uniforme que puede verse interrumpido de forma brusca cuando el centro de estas altas presiones se desplaza hacia el Oeste dejando paso a vientos de otras direcciones. Esto sucede en Canarias con cierta regularidad a lo largo del año. Cuando la dirección dominante del viento es Este y Sureste se produce la invasión de aire sahariano caracterizado por temperaturas cálidas, humedad relativa muy baja y con un aire turbio debido a polvo fino en suspensión procedente del desierto, conocido popularmente como calima o siroco, provocando una sensible disminución de la visibilidad, que en ocasiones puede llegar a ser inferior a los 200 metros. Una parte de la calima desaparece de la atmosfera por deposición seca o húmeda. Aunque, la deposición húmeda no es un fenómeno dominante en la región canaria, las lluvias tras los episodios de invierno pueden eliminar una importante concentración de polvo en el aire. A su vez, este fenómeno va acompañado de una estabilidad atmosférica y un período de sequía debida al viento seco procedente del este.

Sin embargo, también es cierto que no todas las entradas saharianas suponen aportes de polvo, puesto que para que estas se den, es necesario que previamente haya habido un levantamiento del material litogénico como consecuencia del intenso calentamiento del desierto y los consiguientes movimientos convectivos o, sobre todo, por la generación de tormentas de arena. Con la formación de estas tormentas en regiones próximas o relativamente próximas a Canarias, se producen entradas masivas de material litogénico.

En la actualidad, el papel del polvo atmosférico en el cambio climático global actual constituye uno de los ejes de investigación del grupo del IPCC (Houghton et al., 2001). Hasta la actualidad, sobre la invasión de polvo sahariano en Canarias se ha estudiado ampliamente los siguientes aspectos: sus características, efectos, frecuencia, estacionalidad (con series más o menos amplias) y el efecto del aerosol sahariano sobre el medio. En base a esta información se desarrolla la ficha presente.

7.2 SITUACIÓN ACTUAL EN CANARIAS

Tanto las entradas masivas de polvo en suspensión sahariano, como las precipitaciones torrenciales y las olas de calor, aunque poco frecuentes, forman parte de los rasgos climáticos de las islas y no comienzan a producirse cuando la

7. 3

comunidad científica constata el calentamiento global. Todos ellos se han repetido, al menos, desde el s.XVI hasta la actualidad. (Dorta, 2007)

a. PROPIEDADES DEL AEROSOL SAHARIANO

���� El polvo sahariano comprende casi en su totalidad material inorgánico, únicamente un bajo porcentaje es orgánico (compuesto por microorganismos), y la concentración de especies contaminantes es relativamente baja. (Gelado et al, 2003) Sus partículas comprenden diámetros de 0.5 a 75 µm. (S. Alonso-Pérez, et al., 2011) Mayoritariamente la fracción particulada PM2.5 (diámetro inferior a 2.5 µm) es la causante de los efectos sobre la salud humana(Alonso-Pérez, S., 2007)

���� El polvo sahariano parece ser de notable importancia a escala geológica en los suelos canarios. Así, numerosos suelos canarios que citan la presencia de minerales alóctonos en su composición mineralógica, tal como el cuarzo, mineral ausente en la geología volcánica de las islas (a excepción del afloramiento traquítico de Montaña Indaya) y, desde siempre, su presencia ha sido interpretada como resultado de las advecciones de aire sahariano.(Dorta et al, 2005)

���� Otro mineral presente en las nubes de polvo es la mica; la ilita, extraordinariamente abundante en los suelos argílicos de Lanzarote y Fuerteventura, y cuya génesis no parece guardar relación con la geología eminentemente basáltica de estás dos islas, podría proceder de la meteorización de micas saharianas; los análisis de la ratio 87Sr/86Sr, muestran asimismo valores muy próximos a los obtenidos con micas aportadas por polvo sahariano. .(Dorta et al, 2005)

b. VARIABILIDAD ESTACIONAL, FRECUENCIA Y DURACIÓN EN CANARIAS

���� El estudio, llevado a cabo en 2005 por P. Dorta et al, “Frecuencia, estacionalidad y tendencias de las advecciones de aire sahariano en Canarias (1976-2003)” ofrece las siguientes características del fenómeno así como las siguientes tendencias:

o IRREGULARIDAD INTERANUAL en su aparición, dado que el número de días de aire sahariano en Canarias representa alrededor de un 22% de las jornadas del año; sin embargo, existe un máximo en 1983, en que 1 de cada 3 jornadas tuvo advección de aire sahariano y un mínimo en 1976 con sólo 1 día cada 7. La serie (1976-2003) no indica una tendencia clara, pero se observa un máximo a principio de los 80 y una ligera disminución en los últimos años (gráfico 1)

Gráfico 1. Porcentaje anual de días de aire sahariano en Canarias (1976-2003).

Fuente. Dorta et al, 2005.

7. 4

o Al analizar el calendario realizado en función de la frecuencia diaria de las advecciones saharianas, se observa que (Gráfico 2):

- Durante el mes de junio son muy excepcionales este tipo de situaciones y presenta un mínimo claro (sólo 1 día al mes de media), mínimo que también se da en la primera quincena de mayo.

- En los últimos quince días de septiembre y durante el mes de octubre hay un mínimo secundario después de un máximo relativo desde la segunda quincena de julio hasta la primera de septiembre.

- Son muy frecuentes en la segunda mitad de diciembre y la primera semana de enero y de febrero, periodos en los que existe una probabilidad de advección sahariana de un 50%.

Gráfico 2. Calendario del número total de días de aire sahariano en Canarias (1976-2003).

Fuente. Dorta et al, 2005.

o En cuanto a la DISTRIBUCIÓN ESTACIONAL de los días saharianos, se comprueba que el invierno es el período de mayor frecuencia, de forma que de los 28 años analizados es así en 23 de ellos y en los 5 restantes lo es el otoño. Los casos extremos son 1983 y 1998 en los que la estación más fría se vio afectada por aire sahariano en más de un 50% de las jornadas; en sentido inverso, las primaveras de 1976 y los veranos de 1977 y 1997 no alcanzan el 2% de las fechas (Gráfico 3). En cuanto a las TENDENCIAS ESTACIONALES, únicamente es de destacar el cambio producido en el verano y en especial en la primavera. Mientras que en verano se marca un descenso lento y paulatino, en primavera se observa un leve aumento en época reciente, de tal modo que en el período 1998-2003 han sido más frecuentes las jornadas saharianas primaverales que las estivales.

o Con respecto al total del aerosol mineral medido en el aire en el estudio de Gelado et al. (2003), el invierno representa el 36.1%, la primavera 17.6%, el verano 23.5% y el otoño 22.7%.

Gráfico 3. Evolución estacional del número de días con predomino de aire sahariano en Canarias (1976-2003). Fuente. Dorta et al, 2005.

7. 5

o En definitiva, se presenta en Canarias una VARIABILIDAD ESTACIONAL CLARA: Son más frecuentes en invierno (de diciembre a febrero) y menos desde mediados de la primavera hasta principios del verano, especialmente entre abril y junio. (Gráfico 4) (Dorta et al, 2005)

Gráfico 4. Frecuencia mensual de los días de aire sahariano en Canarias (1976-2003). Fuente. Dorta et al, 2005.

���� La DURACIÓN de los episodios de invasión de aire sahariano en Canarias varía de 3 a 15 días. La mayor parte de los que sobre pasan las dos semanas se dan en las estaciones de otoño o invierno. En verano, y en especial en primavera suelen ser cortos, de no más de 4 ó 5 jornadas (Gráfico 5) (Dorta et al. 2003 y 2005). En ocasiones estos eventos superan los quince días, como ocurrió en el mes de agosto de 1949 este fenómeno duró 25 días consecutivos. (García Carrasco, J., et al, 2001). (Dorta 1999, en Dorta & Criado, 2003)

Gráfico 5. Duración estacional de los episodios de aire sahariano en Canarias (1976-2003).

Fuente. Dorta et al, 2005.

���� Por otra parte, análisis basados en la concentración de polvo superficial medido en Barbados (Caribe) desde 1965, así como otros estudios, sugieren que las tendencias de la carga de polvo en latitudes tropicales podían ser impulsada por los periodos de sequía en el Sahel y a que existe una correlación significativa con el índice NAO en invierno. (Alonso-Pérez, S., et al, 2011)

7. 6

c. VARIACIÓN ESPACIAL EN LAS CARGAS DE MATERIAL LITOGÉNICO

���� “Se encuentra que las principales zonas fuente de polvo africano para Canarias están asociadas a bajas topográficas o a flancos de montañas y zonas elevadas. Las regiones fuente de polvo para episodios que afectan a cumbres de las islas (en verano) están situadas más al Sur que las regiones que emiten el material particulado que es transportado directamente a nivel de superficie (en invierno)”. (S. Alonso Pérez, 2007) (Grafico 6)

Grafico 6. Series de promedios anuales de índices de africanidad AFINL2001, AFINL1500, AFINL2400, AFISL200, AFISL1500 y AFISL 1400

(1948-2005) Fuente: Silvia Alonso Pérez, 2007

���� Además, se realizó un muestreo en la isla de Gran Canaria para evaluar las variaciones espaciales del material litogénico en el aire y se obtuvieron los siguientes resultados: (Gelado et al, 2003)

o Los datos de concentración de partículas en el aire para Taliarte (a 10 m de costa) están fuertemente influidos por la contribución del aerosol marino y en Tafira por fuentes de contaminantes asociados a la actividad urbana de Las Palmas.

o Las diferencias en concentración con respecto al Pico de la Gorra (Gran Canaria, recinto de AENA a 1980 m de altitud) podrían también estar determinadas por la altura de la capa de inversión térmica.

���� Por último, indicar que observaciones in situ y análisis de NCEP/NCAR indican que las altas Azores han intensificado y desplazado hacia el este desde principios de los años 80, favoreciendo mayores intrusiones de polvo africano sobre la región subtropical del Atlántico noreste. (Alonso-Pérez, S., et al., 2011)

d. CANTIDAD DE MATERIAL LITOGÉNICO RECOGIDA POR ESTACIONES (1996-2003)*

���� Diversas investigaciones que están midiendo las cantidades y composición química del material litogénico, se centran en el origen y desplazamiento de las nubes de polvo y de las primeras conclusiones señalan la importancia de los aportes, cifrados en unos 2 millones de toneladas anuales de material particulado para el área de Canarias. (Dorta, 2007) Sin embargo, las cantidades de polvo transportadas a Canarias son muy variables entre años.(Dorta et al, 2005)

1 AFINL200, AFINL1500, AFINL2400: AFrican Index North Africa (Índice de africanidad de la región Sahara) a alturas de 200, 1500 y 2400

msnm. AFISL200, AFISL1500, AFISL2400: AFrican Index Sahel (Índice de africanidad de la región Sahel) a alturas de 200, 1500 y 2400 msnm.

7. 7

���� Así pues, las medias de concentración para los años 1997 y 1998 han sido 27 y 70 µg/m3. (Gelado et al, 2003) En la tabla 1 aparecen reflejados los principales estadísticos de la cantidad de polvo recogido por la estación de medición de polvo, en las cumbres de la isla de Gran Canaria (a 1.900 m.)2, de donde se observan los siguientes aspectos: (Dorta et al., 2005)

o El total del material litogénico que llega hasta las islas es muy elevado, con valores medios diarios al año que superan los 50 µg/m3.

o El invierno es la época en la que el transporte es más relevante, de modo que en esos meses es aproximadamente el 50% superior al resto del año.

o Además, aunque la inmensa mayoría de polvo se produce como deposición seca, en ocasiones es la precipitación la que lo arrastra en forma de lluvia de barro o de sangre.

PRIMAVERA VERANO OTOÑO INVIERNO

Media, µg/m3 40,84 44,21 44,82 68,02 Desviación estándar, µg/m3 69,64 58,95 91,42 300,85

Suma , µg/m3 12.659,70 13.306,92 13.938,37 22.449,51

Tabla 1. Principales estadísticos de la recogida de polvo (µg/m3) en estación de Gran Canaria (1996-2003)* Fuente: Dorta et al. 2005

(*) La serie consta de dos períodos, el primero desde 29 de noviembre de 1996 hasta el 13 de febrero de 1999 y el segundo desde el 30 de octubre de 2001 hasta el 31 de diciembre de 2003

e. EPISODIOS EXTREMOS

���� A pesar de la falta generalizada de lluvias y la suavidad térmica del archipiélago canario, al analizar los datos meteorológicos en profundidad y al alejarse de los valores medios, resulta evidente que no sólo se dan fenómenos meteorológicos adversos, sino que además presentan una gran virulencia. (Dorta, 2007): En los episodios de mayor intensidad, constituye un claro riesgo climático para numerosos aspectos socioeconómicos. (Dorta, 2005):

���� En los eventos más importantes en Canarias se han superado los 500 µg/m3, llegando a extremos de más de 1000 µg/m3 (tabla 2). En estos casos, la intensidad llega a ser de tal reducción de visibilidad es muy significativa. En la siguiente tabla se recoge algunas de las entradas masivas de polvo sahariano de mayor intensidad en los últimos años en Gran Canaria (1998-2004*) (Dorta, 2007):

FECHA CANTIDAD MÁXIMA DIARIA (µG/M3)

FECHA CANTIDAD MÁXIMA DIARIA (µG/M3)

Febrero. 1998 1.312,8 Abril 2002 474,8 Junio.1998 416,3 Octubre2002 401,9 Octubre 1998 1.143,4 Marzo2003 492,9 Febrero 1998 1.003,8 Febrero 2004 2.020,4 (+) Diciembre 2001 510,5 Marzo2004 2.295,5 (+) Enero 2002 1.862,0 Agosto 2004 467,3 (+)

Tabla 2: Entradas masivas de polvo sahariano en Canarias (1998-2004)* Fuente: Dpto de Química. Universidad de Las Palmas de Gran Canaria. Pedro Dorta, 2007

Nota (*): Sin datos entre marzo de 1999 y octubre de 2001 Los datos recogidos a 1930 msnm, excepto (+), que son a 269 msnm

f. DESPLAZAMIENTO A LARGAS DISTANCIAS

���� En principio, un suelo con contenido bajo en humedad y la ausencia de cubierta vegetal, favorece el levantamiento de las partículas de polvo desde el suelo. (Ridgwell A., 2002)

���� El Sáhara mantiene habitualmente una atmósfera enturbiada por la presencia de partículas muy ligeras de arena, pero el transporte de las mayores cantidades de este material litogénico se origina cuando aparecen determinados

7. 8

litometeoros entre los que sobresalen las tormentas de arena en el sector occidental del desierto. Una vez levantado el polvo por la turbulencia que crea la tormenta éste es susceptible de ser desplazado en función de la disposición de los diferentes centros de presión y acarreado a grandes distancias, llegando incluso, hasta el Caribe o el Amazonas y manteniéndose hasta más de una semana en la atmósfera durante su transporte. (Dorta P, et al, 2005) Sin embargo, cabe añadir, que el transporte del polvo sahariano hacia océano abierto llega a ser más eficiente bajo una menor influencia del ciclo hidrológico. (Ridgwell A., 2002)

���� Por otra parte, durante los meses de verano, el polvo africano es transportado a latitudes más altas. Cubriendo amplias áreas del Golfo de México y Sur y costa Este de Estados Unidos. (Prospero, J.M., 2006) aunque las concentraciones sean más bajas que aquellas que alcanzan el Caribe, hay eventos esporádicos de polvo cuando la carga de polvo es bastante abundante.

���� Las masas de aire de polvo sahariano (en ocasiones también del Sahel) atraviesan el Océano Atlántico mediante los vientos Alisios y alcanzan la zona del Caribe aproximadamente una semana después. Incluso, durante los meses de verano y primavera, alcanza latitudes más altas, como el golfo de México, el Sur de Estados Unidos y la costa este, aunque las concentraciones sean más bajas que aquellas que alcanzan el Caribe, hay eventos esporádicos de polvo cuando la carga de polvo es bastante abundante. (Prospero, J.M., 2006)

���� Se ha postulado que, a nivel general, los aportes de aerosoles saharianos en la región macaronesica están relacionados con la circulación general atmosférica, y en algunos lugares del Caribe conectados con el índice de oscilación noratlántica o índice NAO. Éste da cuenta de la fuerza relativa de los centros de acción fundamentales que rigen la circulación atmosférica en el Atlántico Norte: el anticiclón de Azores y las bajas presiones de Islandia. En el área de Canarias sin embargo, los episodios de polvo sahariano no siguen en absoluto un patrón estacional, estando con frecuencia asociados a valores positivos del índice NAO. (Pérez Marrero, J., et al, 2004)

���� En el siguiente gráfico (Gráfico 7) se muestra la evolución a lo largo del tiempo (1989-1998) de la concentración de polvo mineral sahariano recogida (µm/m3) en la estación de Barbados (Caribe) y en la de Izaña (Tenerife) recopilado del proyecto AEROCE project: (J. Prospero en Cuevas, E., 2006) En el cual se observa una tendencia de incrementeo del contenido de polvo en suspensión durante todo el periodo en Izaña y una tendencia constante hasta 1996, que cambia su tendencia a creciente en Barbados.

Gráfico 7. Concentración de polvo mineral (µm/m3) en Barbados e Izaña (1989 – 1998) Fuente: Emilio cuevas. 2006

���� Durante el transporte del polvo desde el desierto del Sahara por los vientos alisios, y alcanzar el Océano Atlántico, éste se puede depositar sobre el océano entrando a formar parte en los ciclos biogeoquímicos marinos de elementos traza como fuente de micronutrientes y modificando la productividad de éstos. (Gelado, MD, et al, 2003;

7. 9

Dorta P. et al 2005; Moreno Caballud, A., 2002) Las intrusiones de polvo sahariano en la capa de mezcla marina del este del Atlántico Norte de la región subtropical (desde el Trópico de Cáncer, 23.5ºN a 35ºN) son más frecuentes en la estación de invierno (Diciembre-Marzo) que en el resto, cuando el frente de los Azores de altas presiones cubre el suroeste de Europa y Norte de África. (Alonso-Pérez, S., et al., 2011)

g. RELACIÓN ENTRE EL AIRE SAHARIANO Y LOS FENÓMENOS DE TELECONEXIÓN METEOROLÓGICA

���� Existe la hipótesis de que existe una cierta correspondencia entre la Oscilación del Pacífico Sur (ENSO) y el total de fechas saharianas. Los años de mayor frecuencia días de predominio de aire sahariano se corresponden con los índices SOI (Southern Oscilation Index) negativos más intensos, mientras que los años positivos se corresponden con menos invasiones de aire tropical continental. (Gráfico 8) (Dorta et al., 2005)

Gráfico 8. Porcentaje de días de aire sahariano y relación con la ENSO (1976-2003)

Nota: En verde oscuro aparecen los años que comienzan con un índice negativo más intenso (SOI<-3) y en verde pálido los de uno positivo (SOI > 1.5)

���� El gráfico 6 muestra la evidencia de que en 1983 y 1998 fueron los dos años de mayor intensidad de El Niño en los últimos 30 años y el descenso de fechas saharianas en época reciente (Dorta et al., 2005)

���� “La mejor prueba del grado de relación existente es que, tomando el SOI del mes de enero, la correlación de Pearson junto con el número de jornadas saharianas de cada año es de -0,67”. (Dorta et al., 2005)

h. INFLUENCIA DEL CAMBIO CLIMÁTICO SOBRE LA GENERACIÓN, TRANSPORTE Y DEPÓSITO DE POLVO ATMOSFÉRICO

���� Existe la evidencia de que el aerosol mineral sahariano puede desarrollar un papel importante sobre el cambio climático (Dorta P, et al, 2005)

���� El cambio climático condiciona la generación, el transporte y el depósito de polvo atmosférico mediante diversos mecanismos, como las modificaciones en la extensión y la distribución de las áreas desérticas, la intensidad de los sistemas de vientos o la cantidad de precipitaciones (Moreno Caballud, A., 2002)

���� Por otra parte, actualmente se sabe que la influencia ejercida por las partículas eólicas puede ser positiva o negativa y, por tanto, producir calentamiento o enfriamiento, en función de las propiedades ópticas de las partículas, de su mineralogía y de su distribución en la atmósfera. (Moreno Caballud, A., 2002) Como se describe en los siguientes puntos:

o Según la CAPACIDAD DE REFLEJAR Y ABSORBER LA RUV de las partículas y su TAMAÑO, se generan efectos opuestos: las partículas de tamaño muy pequeño (<1 m) producen enfriamiento, ya que dispersan y

7. 10

devuelven al espacio la radiación solar de onda corta. En partículas algo más grandes la absorción de la radiación de onda larga es mayor que la dispersión favoreciendo así el calentamiento. En el último periodo glacial, por ejemplo, la mayor concentración de polvo en la atmósfera pudo producir un enfriamiento de entre 1 y 3ºC, en cambio, postulaba un calentamiento debido a la absorción de la radiación por las partículas de polvo. Este comportamiento contrastado se hace especialmente potente cerca de la superficie terrestre, donde las plumas de polvo mineral enfrían la atmósfera sobre las superficies oscuras, como el océano, y la calientan sobre las brillantes, como los desiertos, debido a los cambios que producen en el albedo. (Moreno Caballud, A., 2002)

o Se ha demostrado que las partículas eólicas también influyen indirectamente en el cambio climático a través de reacciones químicas con oxidantes y compuestos de nitrógeno y de azufre que tienen lugar en la atmósfera, en concreto: (Moreno Caballud, A., 2002)

- El polvo mineral puede cambiar la capacidad oxidante de la atmósfera, debido principalmente a su reactividad con oxidantes como el ozono (O3) y el radical peroxilo (HO2). De este modo, la concentración de estos oxidantes atmosféricos disminuye, al menos localmente. (Moreno Caballud, A., 2002)

- El polvo reacciona, además, tanto con compuestos de nitrógeno (NO2 y HNO3) como de azufre (SO2), modificando el ciclo de estos elementos, la acidez de la atmósfera y el pH de las precipitaciones (Moreno Caballud, A., 2002)

���� Por otra parte, tras analizar los promedios estacionales (invierno) para el periodo 1949-2005 para el estudio de la tendencia de no-Africanidad en el periodo 1949-2005 (masas de aire procedentes de regiones no africanas hacia Canarias, aire limpio de partículas litogénicas), se demuestra que a nivel de superficie en Canarias, ha descendido la frecuencia de episodios de intrusión de masas de aire desde el Atlántico Norte (Gráfico 9), coincidiendo con el aumento de intrusiones africanas al mismo nivel, aunque el año de cambio de tendencia en el caso de la serie de NATL200 3es 1986, mientras que para AFINL200 resultó ser 1979. (Alonso Pérez, S, 2007)

Gráfico 9. Serie de promedios estacionales (invierno) del índice NATL200 para el periodo 1949-2005. Con la línea vertical se señala el año de cambio hacia la tendencia negativa indicada por el test de regresión lineal.

Fuente: Silvia Alonso Pérez, 2007

���� Puede concluirse que tanto el aumento de frecuencia e intensidad de los episodios de intrusión de polvo africano a nivel de superficie en Canarias como el aumento de la temperatura del aire, aumento de la altura de geopotencial, descenso de la humedad específica y relativa, y debilitamiento del alisio, todo ello en niveles bajos en las islas,

3 NATL200, se trata del índice de permanencia en el Atlántico Norte en alturas de 200 msnm.

7. 11

comienza a ser estadísticamente significativo a partir de los últimos años de la década de 1970, especialmente entre los años 1976 y 1979.

7.3 EVOLUCIÓN ESPERADA

���� “No queda claro cómo afectará el calentamiento global a las emisiones de polvo sahariano en África, algunos modelos predicen un aumento de humedad al Norte de África y algo más seco”. (Prospero, J.M., 2006)

���� “El cambio climático puede cambiar los patrones meteorológicos en algunos lugares, como en Canarias, donde se verá una intensificación de calima porque se observa un desplazamiento del anticiclón de las Azores hacia el Este (Mediterráneo y norte de África), ya observadas en el periodo 1950-2006). Como consecuencia del cambio climático, la zona norte de África y, concretamente el Sahara se está calentando muy rápidamente y con el paso de los años notaremos más la entrada de masa de aire del desierto (la calima).” (Cuevas E, 2007; 2008)

���� Las modificaciones en el patrón de presión atmosférica del anticiclón de las Azores implica una mayor probabilidad de masas de aire que provienen de África. La tendencia de las masas de aire que llegan a Canarias en invierno (1984-2006) muestran un incremento en el número de horas en las que éstas viajan sobre África y una disminución de tiempo sobre el océano, habiéndose observado en las últimas décadas un incremento del contenido de polvo en suspensión en Canarias. (Cuevas, E., 2007)

���� Dorta et al (2005), corroboran que es probable que el hecho de que en los últimos años las jornadas saharianas primaverales en Canarias hayan sido más frecuentes que las estivales confirme un cambio, sin embargo, resulta difícil de afirmar, categóricamente, que pueda relacionarse con el cambio climático global.

���� Emilio Cuevas, (2006) también confirma que habrá una gran probabilidad de intrusiones de aire africano en verano, sin embargo existe una gran incertidumbre al respecto.

���� Una importante cuestión es el papel que pueden jugar en el cambio climático la entrada de aerosoles minerales procedentes del polvo sahariano sobre los océanos. El potencial de fertilización a través de la disolución de micronutrientes que posee el aerosol, como el fósforo o el hierro, es uno de los temas de mayor interés presente en la biogeoquímica marina. (Gelado, M.D., et al, 2003) La observación de que la entrada de hierro vía polvo mineral aumenta la productividad oceánica, estimulando la fijación de N2 por el fitoplancton, sugiere un posible mecanismo para explicar la reducción de CO2, tal y como ya ocurrió durante los periodos glaciales, de hecho, el mayor aporte de polvo al océano en el último periodo glacial pudo conducir a un incremento en la productividad oceánica y a una mayor exportación de carbono hacia el sedimento. (Moreno 2002)

���� La información contenida en los núcleos de hielo demuestran que mayores concentraciones de polvo están asociadas a periodos glaciares fríos y secos. De modo que, si cambia el flujo de polvo afecta al CO2 atmosférico y por tanto, el clima y los flujos de polvo son sensibles al clima global (y al CO2), formando un bucle positivo feed back. (mirar grafico) en este sistema de retroalimentación, cualquier enfriamiento del clima global tenderá a producir un incremento en la disponibilidad de polvo y transporte eficiente. Esto podría producir una disminución del CO2 atmosférico (a través de la fertilización de la biota del hierro del polvo), causando enfriamiento en el clima adicional y aumentando el suministro de polvo. De igual modo, el bucle de feedback operaria en la dirección inversa directo a amplificar el efecto de calentamiento global. (Ridgwell, A. 2002)

Gráfico 10. Feedback positivo y/o negativo implicados al polvo y la

fertilización del hierro en el sistema climático. Los componentes del sistema Tierra pueden estar conectados de dos maneras:

- Con una correlación positiva (rojo), donde un incremento del estado de un componente causa un incremento de un segundo estado, estableciendo así una relación directa.

Ej. Un amento de concentración de CO2 conduce a un aumento de temperatura y viceversa.

7. 12

- Con una correlación negativa (negro), donde un incremento del estado de uno causa la disminución del estado del segundo o vice versa), estableciendo así una relación inversa.

Ej. Un amento de productividad marina conduce a una disminución de concentración de CO2 y viceversa. Fuente: A. Ridgwell. 2002

���� “Se espera que los cambios en el clima debería afectar a la cantidad y a las clases (sic) de microorganismos asociados al polvo” (Prospero, J.M., 2006)

7.4 PROBABILIDAD

���� No disponibilidad de datos.

7.5 CONSECUENCIAS

���� “El impacto del polvo mineral en la calidad del aire, en el sistema climático y en los ecosistemas, presenta un problema ambiental, social y científico del más alto interés” (Cuevas, E., et al., 2008)

���� La llegada de masas de aire sahariano a las islas son responsables de dos peligros de origen climático: las olas de calor y las entradas masivas de polvo en suspensión, las cuales tienen importantes repercusiones ambientales, económicas y en la salud de la población. (Dorta, P., 2007)

���� Entre sus consecuencias más representativas y ya constatadas están la propagación de los incendios forestales (casi el 95% de la superficie calcinada en las islas se produce bajo situaciones saharianas de elevadas temperaturas (Dorta, 2001 en Dorta 2005), o graves pérdidas en el sector agrícola (Dorta, 1995, en Dorta 2005).

���� Por su parte, por la frecuencia con que se presenta este fenómeno atmosférico en Canarias, las invasiones de polvo sahariano constituyen un importante problema sanitario que se acompaña de un aumento de la demanda asistencial urgente, fundamentalmente por causas respiratorias (agravamiento del asma, bronquitis crónica, etc), cardiovasculares y trastornos de ansiedad, durante el período de duración de la calima. (García Carrasco, J., et al, 2001)

���� “La calima actúa como factor desencadenante de las descompensaciones respiratorias con un período de inducción de 36-48 horas. Sin embargo, el polvo sahariano en suspensión frecuentemente no actúa solo; sus efectos se ven potenciados por otros contaminantes no naturales procedentes de las industrias y vehículos de automoción.” (García Carrasco, J., et al, 2001)

���� Por otra parte, la lluvia de arena produce la reducción de visibilidad, que puede impedir la circulación del aire, y donde el polvo depositado, es una importante fuente de material litológico al océano (Dorta & Criado, 2003). La Baja visibilidad originada, en casos más extremos, inferior a 200 m, repercute también en las comunicaciones aéreas incluso con el cierre de los aeropuertos. (Dorta, 2007)

���� Las publicaciones más recientes constatan que los efectos y consecuencias del polvo sahariano en el océano son notables, de hecho las cantidades que caen sobre las aguas superficiales son muy superiores a las que se depositan sobre tierra firme. (Dorta P, et al, 2005)

���� Por otra parte, investigaciones recientes sugieren que el hierro que compone el polvo africano juega un papel esencial en desencadenar la proliferación de algas que constituyen las mareas rojas en la costa oeste de Florida. (Estados Unidos). (Prospero, J.M., 2006)

���� Por último, señalar que las advecciones de aire sahariano han supuesto la llegada de langosta, hoy día muy controlado pero que han causado molestias para la vida de los habitantes y han tenido históricamente efectos gravísimos en el campo canario. (Dorta, P. et al, 2007; Arranz, M. 2006)

7. 13

7.6 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

� J. García Carrasco, A. Hernández Vázquez, A. Blasco de la Fuente, B. C. Rodríguez Hernández, E. Rancaño Gila, S. Núñez Díaz, 2001. Invasión de viento sahariano y su impacto en la asistencia sanitaria urgente. Emergencias, 13: 372-376.

� J.M. Prospero, 2006. “Saharian Dust impacts and climate change”. Revista: Oceanography Vol. 19, No.2. Oceanography Vol. 19, No. 2,: 60-61.

� E. Cuevas, 2006. Conferencia: “Evolución futura del Clima Canario” del Ciclo de Conferencias organizadas por la Academia canaria de Ciencias “El Cambio Climático en Canarias”” celebrado en Canarias el 20 de octubre de 2006.

� E. Cuevas, 2007. Conferencia: “El cambio climático, causas y problemática en Canarias”. de las Jornadas “Cultiva tu clima”, organizadas por Red Canaria de Semillas, el viernes, 16 de noviembre de 2007

� E. Cuevas, J.M. Baldasano, c. Pérez, X. Querol, M.A. Martínez, S. Nickovic y L. Barrie, 2008. “El sistema de alerta de tormentas de polvo y arena para Europa, África y Oriente Próximo de la Organización Meteorológica Mundial” Boletín AME, 20. 30-35.

� D. Merino. 2008. “Entrevista a Emilio Cuevas: “El Cambio climático traerá calimas más frecuentes e intensas a las islas””. ElDia.es. 9 de marzo de 2008.

� S. Alonso-Pérez, E. Cuevas, C. Pérez, X. Querol, J.M. Baldasano, Roland Draxler. 2011. “Positive trends of African airmass intrusions in the 2 marine boundary layer over the subtropical eastern 3 North Atlantic region in winter”. Tellus B, 63B, 266-265.

� P. Dorta y C. Criado. 2003. “An unusual ‘blood rain’ over the Canary Islands (Spain). The storm of January 1999.” Journal of Arid Environments, 55:765-783.

� P. Dorta, MªD. Gelado, J.J.Hernández, P. Cardona, C. Collado, S. Mendoza, MªJ. Rodríguez, V. Siruela y MªE. Torres. 2005. “Frecuencia, estacionalidad y tendencias de las advecciones de aire sahariano en Canarias (1976-2003)”. Investigaciones Geográficas, 38: 23-45.

� P. Dorta, MªD. Gelado; C. Criado; M.D. Cardona; C. Collado; J.J. Hernández-Brito; S. Mendoza, ME Torres, MJ Rodríguez y VF Siruela. 2005 Las advecciones de polvo de origen sahariano en Canarias y su posible influencia en el medio natural continental y oceánico. El Patrimonio Mundial Natural: Los Espacios Naturales, Desarrollo, Sostenibilidad y Ética: 276-282

� P. Dorta Antequera. 2007. “Catálogo de riesgos climáticos en canarias: amenazas y vulnerabilidad”. Geographicalia. 51. 133-160.

� Mª D. Gelado, P.J. Dorta, M.E. Torres, J.J. Hernández, C. Collado, V.F. Siruela, P. Cardona, M.J. Rodríguez. 2003. “Caracterización del aerosol sahariano en Gran Canaria”. 1º Encuentro sobre meteorología y atmósfera de Canarias. Ministerio de Medio Ambiente, S/C de Tenerife: 155-157

� A. Moreno Caballud. 2002. Tesis Doctoral: “Registro del aporte de polvo de origen sahariano y de la productividad oceánica en la Cuenca del Norte de Canarias y en el Mar de Alborán”. Departamento de estratigrafía, paleontología y geociencias marinas. 97 pp. Universitat de Barcelona.

� S. Alonso Pérez. 2007. “Tesis Doctoral: Caracterización de las intrusiones de polvo africano en Canarias”. Departamento de Física de la Universidad de La Laguna. 278 pp + 2 anexos.

� M. Arranz Lozano. 2006. “Riesgos Catastróficos en las Islas Canarias. Una Visión Geográfica”. Revistas científicas Complutenses. Anales de Geografía de la Universidad Complutense.Vol 26.

� A Ridgwell, 2002. Feedbacks in the earth system: past changes in dust and iron fertilization of the ocean. XVI INQUA Congress . Session No. 63. Observations and Modeling of the Palaeodust Cycle. 2-5.

� J. Pérez-Marrero, L. Maroto y O. Llinás. 2004. “Climatología por satélite de los aerosoles saharianos y del fitoplancton en el atlántico macaronésicas”. Revista de teledetección: Revista de la Asociación Española de Teledetección, Nº. 21, 2004, 19-24.

GAPS (FALTA DE INFORMACIÓN)

- Para entender cómo afectará el cambio climático en Canarias, es importante entender que parámetros o como se ve afectado el norte de África o el desierto del Sahara y el Sahel y si tales cambios afectara al transporte de partículas. No se ha encontrado en la relación bibliográfica información sobre que cambios climaticos se desarrollaran al Norte de África.

- Una cuestión que se deja abierta es la relación entre el número de días de aire sahariano y los diferentes fenómenos de teleconexión meteorológica, dado que se ha comprobado la correspondencia entre la Oscilación del Pacifico Sur (ENSO) y el total de fechas saharianas. También se debiera estudiar la NAO, constituyendo este tema una de las líneas de investigación abiertas.

7. 14

- García Carrasco et al, afirma que: “son escasas las publicaciones en la literatura científica médica de los efectos que sobre la salud provoca esta contaminación atmosférica de origen natural.”