Los científicos encuentran que las partículas como el polen pueden ser cruciales para inducir fuertes precipitaciones

Las partículas biológicas, como el polen, las bacterias, las esporas y la materia vegetal que flotan en el aire, son especialmente eficaces para promover la formación de hielo en las nubes que a su vez inducen precipitaciones más intensas y deben ser tenidas en cuenta en los modelos numéricos de predicción.

Fuerte tormenta sobre un campo de flores. Crédito: Pixabay-NASA

Las nubes se forman a partir de partículas existentes en la atmósfera, y los fenómenos meteorológicos extremos, como inundaciones y tormentas de nieve, están relacionados con la producción de grandes cantidades de hielo en las nubes.

Las partículas biológicas, como el polen, las bacterias, las esporas y la materia vegetal que flotan en el aire, son especialmente eficaces para promover la formación de hielo en las nubes, y los climatólogos de la EPFL demuestran que la concentración de estas partículas evoluciona con el aumento y la disminución de las temperaturas. Los resultados se publican en la revista Nature Portfolio, Climate and Atmospheric Sciences.

“Las partículas biológicas son muy eficaces para la formación de hielo en las nubes, y su formación es responsable de la mayor parte de las precipitaciones que recibe el planeta a nivel mundial, ya que el hielo cae del cielo con gran rapidez. La intensa formación de hielo también se asocia con fenómenos meteorológicos extremos”, explica Thanos (Athanasios) Nenes, del Laboratorio de Procesos Atmosféricos y sus Impactos de la EPFL, quien dirigió el estudio junto con el investigador postdoctoral Kunfeng Gao. “Dados nuestros hallazgos, es fundamental que los modelos meteorológicos y climáticos consideren las partículas biológicas, especialmente porque se prevé que estén presentes en mayores cantidades en la atmósfera a medida que el clima se calienta”.

De hecho, los modelos meteorológicos y climáticos actuales no consideran los efectos de las partículas biológicas ni su naturaleza cíclica, lo que significa que potencialmente están pasando por alto importantes moduladores de las nubes y factores de las precipitaciones en los pronósticos climáticos actuales y futuros.


El monte Helmos, un caso de estudio para las regiones alpinas

El estudio considera muestras de aire y su contenido biológico recolectadas en el Monte Helmos, una zona alpina ubicada en Grecia. La montaña alcanza una altitud de 2350 m, presenta nubosidad frecuente durante todo el año y se ve influenciada por las emisiones biológicas del bosque alpino que se encuentra debajo. A medida que las temperaturas suben a lo largo del día, el bosque alpino libera polen, bacterias, esporas de hongos y materia vegetal, que culminan al mediodía, cuando el sol está en su punto más alto, y alcanzan su punto más bajo durante la noche.

“Encontramos que el número de partículas que pueden nuclear el hielo coincide con el número de partículas biológicas y ambos muestran una periodicidad diurna fuertemente correlacionada, y el aumento de partículas biológicas puede contribuir a la formación de nubes que pueden hacer que se precipiten”, concluye Gao.

Nenes, quien participó en la reunión exploratoria del IPCC en Malasia para ayudar a definir los capítulos y dar forma al contenido del 7º Informe de Evaluación del IPCC, dice: "el resultado llega en el momento perfecto". Como coordinador científico del gran proyecto europeo CleanCloud, Nenes actualmente lidera una segunda campaña en el Monte Helmos, llamada CHOPIN, que se beneficia de incluso más instrumentación para ayudar a identificar los tipos de partículas biológicas presentes en la atmósfera que inducen la formación de gotas de nubes y hielo. Se utiliza un conjunto completo de radares de nubes, lidares de aerosoles, UAV, globos cautivos y muestreo directo de aire (con y sin nubes) para caracterizar, con un detalle sin precedentes, cómo cada partícula biológica contribuye a la formación de nubes y cuáles son las más efectivas para hacerlo, con el fin de mejorar las predicciones meteorológicas y climáticas.

Nenes añade: «Los datos recopilados no solo se utilizarán para comprender los procesos y mejorar los modelos, sino también para mejorar o desarrollar nuevos algoritmos que utilizan los satélites y la teledetección terrestre para estudiar los aerosoles y las nubes. Nosotros y el consorcio CleanCloud en su conjunto colaboraremos con la Agencia Espacial Europea y nuestros consorcios hermanos CERTAINTY y AIRSENSE para optimizar el uso del satélite EarthCare, recientemente lanzado, con el objetivo final de comprender el papel de los aerosoles en las nubes y las precipitaciones en un mundo posfósil».

Referencia

Gao, K. et al. On the drivers of ice nucleating particle diurnal variability in Eastern Mediterranean clouds. npj Clim Atmos Sci 8, 160 (2025). https://doi.org/10.1038/s41612-024-00817-9