Les postes de sol més brillants, el cel ennuvolat i els dies en què tothom tossiu tenen alguna cosa en comú: tot és a causa dels aerosols, partícules minúscules que suren a l'aire. Els aerosols poden ser petites gotes, partícules de pols, trossos de carboni negre fi i altres substàncies que suren a l'atmosfera i canvien tot el balanç energètic del planeta.
Els aerosols tenen un gran impacte en el clima del planeta. Alguns, com el carboni negre i marró, escalfen l'atmosfera terrestre, mentre que altres, com les gotes de sulfat, la refreden. Els científics creuen que, en general, tot l'espectre d'aerosols finalment refreda lleugerament el planeta. Però encara no està del tot clar fins a quin punt és aquest efecte de refredament i quant avança al llarg dels dies, anys o segles.
Què són els aerosols?
El terme "aerosol" és un conjunt per a tots els tipus de petites partícules que es troben en suspensió per l'atmosfera, des dels seus límits exteriors fins a la superfície del planeta. Poden ser sòlids o líquids, infinitesimals o prou grans per ser vists a ull nu.
Els aerosols "primaris", com la pols, el sutge o la sal marina, provenen directament de la superfície del planeta. S'eleven a l'atmosfera per les ràfegues de vent, s'eleven a l'aire per l'explosió de volcans o es treuen de les chimenees i els incendis. Els aerosols "secundaris" es formen quan diverses substàncies que suren a l'atmosfera, per exemple, compostos orgànics alliberats per les plantes, gotes d'àcid líquid o altres materials, xoquen, donant lloc a una reacció química o física. Els aerosols secundaris, per exemple, creen la boira de la qual rep el nom de les Grans Muntanyes Fumoses dels Estats Units.
Els aerosols s'emeten tant de fonts naturals com antropogèniques. Per exemple, la pols s'eleva des dels deserts, les ribes seques dels rius, els llacs secs i moltes altres fonts. Les concentracions d'aerosols atmosfèrics augmenten i baixen amb els esdeveniments climàtics; durant els períodes freds i secs de la història del planeta, com l'última edat glacial, hi havia més pols a l'atmosfera que durant els períodes més càlids de la història de la Terra. Però la gent ha influït en aquest cicle natural: algunes parts del planeta s'han contaminat pels productes de les nostres activitats, mentre que altres s'han mullat excessivament.
Les sals marines són una altra font natural d'aerosols. Són expulsats de l'oceà pel vent i la ruixada del mar i tendeixen a omplir les parts més baixes de l'atmosfera. En canvi, alguns tipus d'erupcions volcàniques altament explosives poden llançar partícules i gotes a l'alta atmosfera, on poden flotar durant mesos o fins i tot anys, suspeses a moltes milles de la superfície de la Terra.
L'activitat humana produeix molts tipus diferents d'aerosols. La combustió de combustibles fòssils produeix partícules ben conegudes com a gasos d'efecte hivernacle; per tant, tots els cotxes, avions, centrals elèctriques i processos industrials produeixen partícules que es poden acumular a l'atmosfera. L'agricultura produeix pols i altres productes com ara productes nitrogenats en aerosol que afecten la qualitat de l'aire.
En general, les activitats humanes han augmentat la quantitat total de partícules que suren a l'atmosfera, i ara hi ha aproximadament el doble de pols que al segle XIX. El nombre de partícules molt petites (menys de 19 micres) d'un material conegut com a "PM2,5" ha augmentat al voltant d'un 2,5% des de la Revolució Industrial. Altres aerosols, com l'ozó, també han augmentat, amb greus conseqüències per a la salut de les persones d'arreu del món.
La contaminació de l'aire s'ha relacionat amb un major risc de patir malalties del cor, ictus, malalties pulmonars i asma. Segons algunes estimacions recents, les partícules fines a l'aire van ser responsables de més de quatre milions de morts prematures a tot el món el 2016, i els nens i les persones grans van ser els més afectats. Els riscos per a la salut de l'exposició a partícules fines són més alts a la Xina i l'Índia, especialment a les zones urbanes.
Com afecten els aerosols al clima?
Els aerosols afecten el clima de dues maneres principals: canviant la quantitat de calor que entra o surt de l'atmosfera i afectant com es formen els núvols.
Alguns aerosols, com molts tipus de pols de pedres triturades, són de color clar i fins i tot reflecteixen lleugerament la llum. Quan els raigs solars cauen sobre ells, reflecteixen els raigs de l'atmosfera, evitant que aquesta calor arribi a la superfície de la Terra. Però aquest efecte també pot tenir una connotació negativa: l'erupció del mont Pinatubo a les Filipines el 1991 va llançar a l'alta estratosfera una quantitat de minúscules partícules que reflectien la llum equivalent a una àrea de 1,2 milles quadrades, que posteriorment va provocar un refredament del planeta que no es va aturar durant dos anys. I l'erupció del volcà Tambora el 1815 va provocar un clima inusualment fred a Europa occidental i Amèrica del Nord el 1816, motiu pel qual va rebre el sobrenom de "L'any sense estiu": era tan fred i ombrívol que fins i tot va inspirar a Mary Shelley a escriure el seu gòtic. novel·la Frankenstein.
Però altres aerosols, com petites partícules de carboni negre de carbó o fusta cremats, funcionen al revés, absorbint la calor del sol. Això en última instància escalfa l'atmosfera, tot i que refreda la superfície de la Terra alentint els raigs solars. En general, aquest efecte és probablement més feble que el refredament causat per la majoria dels altres aerosols, però sens dubte té un efecte, i com més carboni s'acumula a l'atmosfera, més s'escalfa l'atmosfera.
Els aerosols també influeixen en la formació i creixement dels núvols. Les gotes d'aigua s'uneixen fàcilment al voltant de les partícules, de manera que una atmosfera rica en partícules d'aerosol afavoreix la formació de núvols. Els núvols blancs reflecteixen els raigs solars entrants, impedint que arribin a la superfície i escalfen la terra i l'aigua, però també absorbeixen la calor que irradia constantment el planeta, atrapant-lo a l'atmosfera inferior. Segons el tipus i la ubicació dels núvols, poden escalfar l'entorn o refredar-los.
Els aerosols tenen un conjunt complex d'impactes diferents al planeta i els humans han influït directament en la seva presència, quantitat i distribució. I encara que els impactes climàtics són complexos i variables, les implicacions per a la salut humana són clares: com més partícules fines es troben a l'aire, més perjudica la salut humana.