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¿Por qué la nieve sucia se derrite más rápido que la nieve limpia?

Categoría: Naturaleza

En las montañas San Juan, en Colorado (Estados Unidos), los científicos midieron algo sorprendente: una capa de polvo sobre la nieve acortó el tiempo que la nieve duraba entre 21 y 51 días. Un calentamiento del aire de 2 a 4 °C, en cambio, la habría acortado solo entre 5 y 18 días. [1]

¿Cómo puede un poco de polvo tener más efecto que unos grados de temperatura? La respuesta corta: la nieve oscura absorbe mucha más luz del Sol, y esa luz se convierte en calor. El resto del artículo explica por qué el efecto se refuerza solo y qué se ha medido en la naturaleza.

1. La nieve limpia devuelve gran parte de la luz; la sucia se queda con mucha más

La nieve limpia refleja la mayor parte de la luz visible que recibe, y por eso la vemos blanca. [2] Según la NASA, la nieve recién caída refleja entre el 80 % y el 90 % de la luz solar, mientras que la nieve con polvo refleja solo entre el 50 % y el 60 % y absorbe el resto. [1]

Si miramos la parte que se absorbe, la diferencia es grande. Con esas cifras, la nieve fresca absorbe entre el 10 % y el 20 % de la luz, y la nieve con polvo, entre el 40 % y el 50 %. Es un cálculo sencillo a partir de los datos de la NASA: comparando los extremos de esos intervalos, la proporción que absorbe la nieve sucia podría ser entre 2 y 5 veces mayor. La luz absorbida se transforma en calor, y el calor derrite la nieve. Los porcentajes de la nieve fresca son valores típicos; con el paso de los días la nieve también se ensucia y cambia de forma, y por eso su capacidad de reflejar baja.

2. Por qué un poco de suciedad provoca un efecto cada vez mayor

Cuando la suciedad hace que la nieve absorba más luz, los granitos de nieve se calientan. Al calentarse, cambian y se juntan poco a poco para formar granos más grandes, y esos granos absorben aún más luz. [1]

Hay un segundo refuerzo a mayor escala: si la nieve desaparece antes, quedan al descubierto el suelo y las plantas, que son oscuros y absorben más luz que la nieve. Eso calienta más el lugar y acelera el deshielo y la evaporación. [1] Cada paso empuja al siguiente en la misma dirección, y por eso una diferencia pequeña al principio crece con el tiempo.

3. Lo que midieron en las montañas San Juan: el polvo contra el calentamiento

En las montañas San Juan, la capa de polvo sobre la nieve acortó la duración de la nieve entre 21 y 51 días. Con nieve limpia, un aumento de 2 a 4 °C en la temperatura del aire la habría acortado solo entre 5 y 18 días. [1] [2] Esta cifra describe esas montañas; no significa que ocurra igual en cualquier otro lugar.

El efecto cambia de un año a otro. Durante el invierno y la primavera de 2005, solo hubo cuatro tormentas de polvo en esa región, y en los mismos meses de 2006 hubo ocho. Las simulaciones y las observaciones indicaron un deshielo más temprano en 2006; en algunos lugares, las estimaciones llegaron hasta un mes. [3]

4. Qué le pasa al río cuando la nieve de la montaña se derrite antes

El agua de la nieve de las montañas alimenta ríos. En la cuenca alta del río Colorado, un estudio publicado en 2010 usó un modelo informático del flujo del agua, con y sin el polvo extra, para estimar su efecto. Concluyó que el punto máximo del caudal en Lees Ferry (Arizona) llegó en promedio unas 3 semanas antes con más polvo, y que el caudal anual bajó alrededor de un 5 %. [4] Estos datos son una estimación de un modelo, no una medición directa.

La causa es que el polvo en la zona aumentó mucho. El estudio habla de unas cinco veces más polvo, procedente de suelos alterados por la actividad humana en el suroeste de Estados Unidos. [4] La NASA añade que hacia 1890 la cantidad de polvo era de cinco a siete veces mayor que antes de la colonización, y que el agua de deshielo puede llegar hasta tres semanas antes. [1]

5. Cómo comprobar en casa que el color cambia lo que absorbe la luz

Puedes hacer una prueba sencilla con un adulto. Pon dos platos al sol, uno con una hoja de papel blanco y otro con una hoja de papel negro. Pon un cubito de hielo del mismo tamaño sobre cada hoja. Cada 2 o 3 minutos mira cuál se ha hecho más pequeño y compáralos otra vez a los 10 minutos.

El hielo no es igual que la nieve, pero la prueba permite ver cómo cambia el efecto de la luz según el color. Para que la comparación valga, los dos cubitos deben tener el mismo tamaño y recibir el mismo sol. La próxima vez que nieve, observa la nieve junto a la calle: ¿se oscurece antes en los lugares soleados o en los que están a la sombra?

Si quieres seguir investigando, lee los textos originales de la NASA y del estudio sobre el río Colorado que aparecen en las fuentes. Están en inglés.

Fuentes

  1. NASA Earth Observatory, «Dusting the Virtues of Snow» (2013), en inglés. https://science.nasa.gov/earth/earth-observatory/dusting-the-virtues-of-snow/ (Texto completo leído. Reflectividad de la nieve fresca y de la nieve con polvo, granos que se juntan, 21–51 días frente a 5–18 días, polvo de 5 a 7 veces mayor hacia 1890, deshielo hasta 3 semanas antes.)
  2. NSIDC (National Snow and Ice Data Center), «Science of snow», en inglés. https://nsidc.org/learn/parts-cryosphere/snow/science-snow (Sección sobre el color de la nieve leída. La nieve limpia refleja casi toda la luz visible; las partículas oscuras aceleran el deshielo; la misma comparación de 21–51 y 5–18 días.)
  3. NASA Earth Observatory, «Dust Reduces Snow Cover in the San Juans», en inglés. https://science.nasa.gov/earth/earth-observatory/dust-reduces-snow-cover-in-the-san-juans-7842/ (Texto completo leído. Cuatro episodios de polvo en 2005 y ocho en 2006; deshielo adelantado hasta un mes en algunos lugares según simulaciones y observaciones; basado en un estudio de Painter y colaboradores de 2007.)
  4. Painter y otros (2010), «Response of Colorado river runoff to dust radiative forcing in snow», PNAS 107(40), en inglés. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC2951423/ (Resumen y datos principales leídos mediante una herramienta de extracción de texto, no el artículo completo. Modelo hidrológico VIC; caudal máximo unas 3 semanas antes; caudal anual alrededor de un 5 % menor; polvo unas 5 veces mayor. Son estimaciones de modelo.)

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