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¿La física es capaz de salvar el medio ambiente?

¿Puede la física de partículas contribuir a mitigar los efectos del cambio climático? La respuesta es sí. Hector García, físico y divulgador científico en CERNtripetas, nos acerca al importante papel de la ciencia para hacer frente a la crisis climática y nos revela algunos detalles del experimento cloud que desarrollan en el CERN.

Para alcanzar, y entender, esa afirmación se debe empezar por una de las grandes cuestiones que todavía aún quedan por resolver, y que tiene que ver con la formación de las nubes en la atmósfera.

De momento sabemos, gracias a los múltiples estudios del ciclo del agua; que las nubes dejan caer el agua en forma de lluvia; ésta pasa a la superficie de nuestro planeta, en donde se desplaza hasta la cuenca de los ríos, que son los que acaban transportándola hasta su desembocadura, donde finalmente se vierte en los mares y océanos. Allí, posteriormente y por la acción del sol, el agua se evapora para volver a la atmósfera, formando las nubes y cerrando así el conocido como ciclo del agua.

Sin embargo, lo que desconocemos en estos momentos es como el agua en estado gaseoso pasa a formar las nubes. De este proceso todavía no tenemos certeza absoluta, y así lo asegura el físico del CERN.

Una de las hipótesis es que los rayos cósmicos, partículas altamente energéticas que vienen del espacio exterior y que interaccionan con la atmósfera, podrían jugar un papel importante. “No obstante, experimentar con este tipo de rayos cósmicos es complicado porque no podemos controlar ni su afluencia, ni su dirección, ni su energía”, explica Héctor. Aunque desde el CERN han encontrado una forma de hacerlo.

Experimento Cloud del CERN

En Ginebra, en la sede del CERN, están experimentando con ello desde hace años. El experimento Cloud consiste en una cámara sellada en donde controlan exactamente la cantidad y la proporción de los elementos que componen nuestra atmósfera. Sobre esta atmósfera controlada hacen incidir un haz de protones que proviene del Proton Synchrotron, que es una de las etapas previas que siguen los protones en su camino hacia el LHC.

Es decir, en el CERN disponen de un experimento donde analizan “un trozo de atmósfera” en un ambiente controlado e inyectan en él, haces de partículas a alta energía.

¿Con qué objetivo? Este haz de partículas interacciona con los gases de esa atmósfera y al comprobarlo en detalle, se puede observar, entre otras cosas, los procesos de formación de núcleos de condensación de agua, que al fin y a la postre, darán lugar a la creación de las nubes.

¿Y cómo se estudia el cambio climático? 

Gracias a este experimento Cloud del CERN dispone de un ambiente controlado, en el que los investigadores pueden variar a su antojo la proporción en la que se encuentran los diferentes gases en el interior de la cámara. De esta manera se puede comparar el ritmo de formación de nubes bajo diferentes condiciones.

“Con esto podemos emular, por ejemplo, atmósferas con un alto contenido en CO2, como el que se encuentra en nuestra atmósfera actual. Y comparar sus efectos con una atmósfera que contenga los niveles de dióxido de carbono de, digamos, la era preindustrial” expone el físico del CERN.

Este tipo de experimentos ya se han realizado y los primeros resultados parecen apuntar a que, efectivamente, el CO2 tiene un impacto significativo en la creación de nubes en la atmósfera. Y no solo esto, el ritmo de formación de nubes está estrechamente ligado a la temperatura de la atmósfera.

Otro resultado reciente de este experimento Cloud del CERN tiene que ver con la formación de aerosoles en la atmósfera. Estos aerosoles se producen principalmente en las zonas marinas, y se ven significativamente afectados por el deshielo polar.

El hielo al derretirse provoca que se incremente la cantidad de aerosoles emitidos a la atmósfera. Estos aerosoles fomentan la aparición de nubes que provocan un incremento de la temperatura superficial, que hace que el hielo se derrita a una velocidad todavía mayor. Retro-alimentando así el ciclo.

Hasta ahora no se entendía muy bien el impacto que tenían estos aerosoles, de manera que los modelos climáticos no lo incorporaban. Ahora, con este experimento Cloud, “los resultados obtenidos están destinados a ser incorporados en los modelos climáticos actuales”, afirma el divulgador científico. Precisamente, estos modelos nos permitirán comprender mejor la evolución del clima y nos ayudarán a tomar las acciones más adecuadas con el objetivo de minimizar al máximo el cambio climático en nuestro planeta.

Hector García destaca la necesidad de ponernos manos a la obra cuanto antes para revertir los efectos de la crisis climática que atravesamos. Porque el cambio climático ya está aquí e inevitablemente nos va a afectar en mayor o menos medida. Por esta razón, cuanto antes trabajemos para frenar su impacto,  menor será el daño que se haga a la salud del planeta.

Si te ha gustado esta Master Class, te invitamos a conocer la importante labor que se realiza desde el CERN, uno de los centros de investigación científica más importantes del mundo.

ACERCA DEL AUTOR

Hector García
Doctor en Física y divulgador científico en su canal CERNtripetas.