El polvo del Sáhara es perjudicial para la salud, pero también es crucial para la biología y el clima terrestres

Desde Murcia hasta el País Vasco, pasando por Madrid, una enorme nube de partículas de polvo del Sáhara en suspensión, popularmente conocida en España como calima, ha teñido de naranja la Península y las islas Baleares, especialmente los cielos de la costa mediterránea.

"El polvo sahariano se extiende por la península ibérica y el Mediterráneo occidental, pero también llega a zonas del norte de Europa. Continuará la deposición seca - es decir, el polvo caerá a la superficie por gravedad - y húmeda - en forma de lluvias de barro", ha afirmado la Agencia Estatal de Meteorología.

El viento continuará dejando polvo en suspensión por toda la Península al menos durante un par de días más. Como consecuencia, las precipitaciones previstas lo harán en forma de barro. Este fenómeno reduce la visibilidad, dando origen a la llamada calima, que además de colorear las calles y ciudades, afecta a la calidad del aire. 

"La relativa frecuencia con que estas intrusiones se dan en la atmósfera de las ciudades españolas y su presumible incremento como consecuencia de la desertificación atribuida al cambio climático, hace que su consideración y análisis sea de especial interés en nuestras latitudes", afirman expertos del l Grupo de Investigación en Salud y Medio Ambiente Urbano en AEMET.

Pero este fenómeno también se da al otro lado del Atlántico. En julio de 2020, este fenómeno llegó a Puerto Rico, tiñendo el cielo de la tarde de un color blanco lechoso. El aire fue cargándose de polvo hora tras hora. Olga Mayol-Bracero, química atmosférica de la Universidad de Puerto Rico en Río Piedras, comprobó las lecturas de la estación de observación atmosférica que dirige en el extremo nordeste de la isla. Las cifras eran más altas que las observadas en los 16 años que lleva trabajando en la estación.

"No podía ver el cielo ni las nubes, solo una capa grisácea", cuenta. "Nunca habíamos visto nada igual, eso seguro".

El polvo de Puerto Rico representaba la punta de lanza de una nube gigantesca que había recorrido más de 8000 kilómetros desde el desierto del Sáhara a lo largo del océano Atlántico, extendiéndose hasta los cielos de Norteamérica y más allá.

Esta nube de polvo en particular es llamativa y ordinaria al mismo tiempo. Cada año, este tipo de nubes despegan del Sáhara transportando 180 millones de toneladas de polvo rico en minerales. A miles de kilómetros en el sentido del viento, los finos granos de polvo modifican la ecología de los lugares donde aterrizan y el clima en su conjunto.

Pero la nube de ese año llamó la atención porque parece ser la más espesa y densa que ha cruzado desde el comienzo de la observación por satélite. Además, transportó toneladas de partículas finas que irritan los pulmones hacia Norteamérica, donde las enfermedades respiratorias crónicas figuran entre las principales causas de discapacidad y muerte.

¿Cómo es una nube normal y en qué aspectos difiere esta?

Las superficies de desierto seco del norte de África son las fuentes más grandes y constantes de polvo del mundo. Las dunas de arena no suelen ser las responsables de proporcionar el polvo; solo los vientos más intensos son capaces de levantar estas partículas pesadas. Por su parte, las partículas finas suelen acumularse en depresiones o llanuras del paisaje desértico que en algún momento del pasado albergaron agua. Durante todo el año, un simple viento intenso que cruce la superficie de estos lugares puede levantar toneladas de polvo.

En las condiciones adecuadas —que normalmente se dan entre finales de primavera y principios de otoño— se arrastran grandes cantidades de polvo a la "capa de aire sahariana", una capa de aire seco y cálido a más de 1500 metros sobre la superficie terrestre que puede alcanzar un espesor de más de tres kilómetros.

En verano, un pulso de polvo sale del continente cada pocos días. Cuando las masas de aire más frías del océano lo propulsan a lo alto de la atmósfera, el polvo puede flotar durante días, cuando no semanas, dependiendo de la altitud y la sequedad del aire. Los vientos alisios que circulan de este a oeste lo transportan a lo largo del Atlántico hacia el Caribe y Estados Unidos en cuestión de días. A medida que la nube de polvo se desplaza, sus pequeños componentes se precipitan en una lluvia constante de partículas.

Normalmente, el polvo cae a decenas de metros sobre la superficie terrestre. Sin embargo, esta nube no solo es mucho más grande de lo normal; también es mucho más baja. Para cuando la nube tocó tierra cerca del Caribe y el sur de Estados Unidos la semana pasada, la lluvia de polvo estaba más cerca de lo normal de los lugares donde vive —y respira— la gente.

"Los parámetros que analizamos han alcanzado valores que nunca habíamos observado antes en términos de partículas", afirma Mayol-Bracero. La calidad del aire en Puerto Rico alcanzó condiciones "peligrosas" cuando la nube se estableció sobre la isla. Incluso con las ventanas cerradas, el polvo entró en las casas, se depositó en las superficies y la gente lo inhaló.

El polvo perjudica la salud

El polvo de la nube del Sáhara consta principalmente de fragmentos de minerales que solían ser roca. Normalmente, cuando hay calima en las Canarias, la mayor parte del polvo que cae mide menos de 20 micrones de diámetro, la mitad del tamaño de una partícula observable a simple vista. Para cuando una nube cruza el océano y llega al Caribe, el polvo que cae es aún más fino —menos de 10 micrones de diámetro— y muchos de los fragmentos restantes son más pequeños.

Los expertos saben desde hace ya tiempo que inhalar partículas finas no es bueno para los pulmones. Hay muchas fuentes de partículas finas insanas: la quema de combustibles fósiles y los contaminantes agrícolas cargan el aire de motitas de material que irritan los pulmones. Además, el polvo puede afectar gravemente a la salud de las comunidades situadas en la dirección del viento.

En un estudio publicado esta semana en Nature Sustainability, se rastrearon los efectos de las nubes de polvo que salían de la depresión de Bodèle, en Chad, una de las fuentes de polvo más grandes y destacadas del mundo. El polvo de esa depresión se ha encontrado en lugares de Groenlandia y Sudamérica, pero sus nubes son más espesas y perjudiciales en África occidental y el África subsahariana. En estas zonas, el aire contiene tanto polvo que a veces es difícil respirar.

Los científicos examinaron 15 años de registros sobre las repercusiones del polvo en la calidad del aire en comunidades del continente africano que se encontraban en la dirección del viento. Descubrieron que la densidad de polvo en el aire estaba íntimamente relacionada a si un bebé recién nacido podría sobrevivir un año. En África occidental, si el polvo espesaba el aire aproximadamente un 25 por ciento —10 microgramos de polvo más en cada metro cúbico de aire—, la probabilidad de que ese bebé sobreviviera disminuía un 18 por ciento.

"Una cosa es decir que respirar polvo es perjudicial", explica Jen Burney, científica ambiental de la Universidad de California, San Diego (Estados Unidos), y autora del estudio. "Pero ahora podemos decir claramente que cuando estas nubes estaban en lugares ligeramente diferentes había repercusiones reales. Los bebés morían aquí, pero no allí", debido a la mayor carga de polvo.

Burney señala que una nube así es un sistema de entrega concentrado de partículas finas que afectan a la salud humana. Las enfermedades respiratorias son las principales causas de muerte y discapacidad en todo el mundo. Los peligros de exponerse a un aire de mala calidad son conocidos y los periodos prolongados de exposición se vinculan a mayores riesgos de fallecer con COVID-19.

Una lluvia de fertilizante

Normalmente, las nubes que se levantan del norte de África no están tan cargadas ni circulan tan cerca de la superficie, como esta. Con todo, cada pulso de polvo influye en la biología y el clima de lugares que suelen estar a kilómetros de distancia de la fuente.

"Un malentendido que veo es la idea de que el que haya polvo que viene del Sáhara es una señal apocalíptica", explica Geeta Persad, climatóloga de la Universidad de Texas, Austin. "Esta es una versión inusual de este tipo de fenómeno debido a su tamaño, pero ocurre todos los años".

Normalmente, los fragmentos minerales que componen la nube de polvo del Sáhara son abundantes en hierro y fósforo; tanto las plantas terrestres como el fitoplancton marino necesitan esos nutrientes para crecer. A medida que el polvo cae de la nube en movimiento y aterriza en la superficie marina bañada por el sol, fertiliza a las criaturas fotosintetizadoras que la habitan, que a menudo se ven privadas de estos elementos. Según un estudio de 2014, el polvo sahariano aporta más del 70 por ciento del hierro del que disponen los fotosintetizadores marinos del Atlántico.

El polvo hace lo mismo en la Amazonia. La selva es uno de los lugares más biológicamente productivos del mundo, pero la tierra de la que brotan los árboles tiene un déficit de algunos de estos elementos fundamentales para el crecimiento, sobre todo el fósforo. Gran parte de la tierra de la cuenca no tiene suficiente para sustentar la abundancia de vida que crece en ella y una característica clave del hábitat selvático —la lluvia— elimina cualquier fósforo que no se haya usado nada más aparecer, prácticamente.

¿Cómo surgen los increíbles tesoros de la biología amazónica de suelos tan pobres en nutrientes? La respuesta, como sospechaban varios equipos de científicos, podría hallarse en las diminutas motas de polvo que han flotado sobre el Atlántico a lo largo de millones de años, ya que sabían que ese polvo contenía fósforo. En 2015, el equipo calculó que el fósforo del polvo podía salvar la brecha entre la cantidad que necesitaba la selva y la cantidad que albergaban sus suelos.

El supresor de tormentas

Muchos expertos creen que el polvo que circula en lo alto de la atmósfera desempeña otro papel en la cuenca atlántica: contribuye a suprimir la formación y el fortalecimiento de los ciclones tropicales.

Las capas de aire polvorientas, como la que transporta la nube, suelen ser muy secas, lo que supone una sentencia de muerte para las tormentas tropicales, que se alimentan del calor húmedo. Si una tormenta en desarrollo crece hacia arriba y choca con la capa de polvo en la atmósfera, el aire seco contribuye a extinguirla, como una llama privada del oxígeno que necesita para seguir ardiendo.

Con frecuencia, las capas de polvo son impulsadas por vientos de gran velocidad, por eso pueden cruzar el océano en pocos días. Estos vientos pueden liquidar la parte alta de una tormenta que se está convirtiendo en un torbellino enorme, lo que impide que siga creciendo.

Eso es una buena noticia, ya que se pronostica que esta temporada de huracanes será más activa de lo normal. Los gestores de emergencias están muy preocupados por las consecuencias que podría tener un huracán en Norteamérica durante la pandemia de COVID-19. Con todo, la temporada de polvo alcanza su punto máximo en junio y julio, mientras que la temporada de huracanes lo hace en agosto y septiembre, así que cualquier posible efecto amortiguador será temporal, según los meteorólogos.

Un comodín climático

Lo que hagamos los humanos para contener el cambio climático podría determinar si habrá más o menos nubes de polvo en el futuro y si serán más o menos espesas.

"Parece que ha aumentado el contenido de polvo en la atmósfera a lo largo del siglo XX", explica Natalie Mahowald, climatóloga de la Universidad de Cornell. Señala que es probable que casi la mitad del aumento se deba al cambio climático y que la otra mitad se vea influida por los cambios de los usos del suelo en el Sáhara, ya que han aumentado las presiones agrícolas y humanas.

No está del todo claro qué repercusión tendría un futuro con más polvo en el orden climático en general, porque el polvo puede calentar y enfriar el planeta. Cuando las nubes de polvo de color claro circulan sobre el océano, reflejan el calor entrante del sol que, de lo contrario, sería absorbido por la superficie oscura del mar. Sin embargo, cuando el polvo se acumula sobre superficies luminosas como la nieve o el hielo, hace lo contrario y absorbe el calor solar, acelerando la fusión del hielo.

El polvo también influye en la formación de los diferentes tipos de nubes. A veces, el polvo siembra un banco de nubes reflectantes que pueden desviar el calor adicional, pero otras veces crea nubes que atrapan el calor cerca de la superficie terrestre.

Además, el polvo puede interactuar con el clima de formas más complejas. Por una parte, su capacidad de fertilizar los organismos fotosintetizadores es tan potente que, en las condiciones adecuadas, puede estimular explosiones de las poblaciones que provocan la extracción de dióxido de carbono de la atmósfera. La fuerza fertilizadora del polvo podría haber causado al menos un cuarto del cambio en el dióxido de carbono atmosférico que condujo al planeta a la última glaciación.

"Este tipo de fenómenos son muy potentes", afirma Mahowald. "Me parece asombroso que la atmósfera pueda transportar y transferir [polvo] tan lejos y con tantas repercusiones".