NOMBRE: Tormentas de polvo (Con contribuciones de A.S. Goudie, N. Lancaster, R.E. Vance, N. Brooks y G. Taylor. Revisado Marzo 2004) BREVE DESCRIPCIÓN La frecuencia, duración y magnitud de las tormentas de polvo son indicadores del transporte de sedimento fino y otras partículas materiales en las regiones áridas y semi-áridas y aquellas que han sufrido una sequía prolongada [ver: Erosión eólica]. Los vientos desérticos transportan más sedimentos finos que cualquier otro agente geológico. El ingreso anual global de polvo y aerosoles minerales a la atmósfera es estimado de hasta 3000 millones de toneladas/año, con tanto como 1/3 viniendo sólo del Sahara. Un creciente flujo de polvo ha sido correlacionado con períodos de climas más secos y/o más ventosos en regiones áridas, tanto históricamente como a partir de registros indirectos en muestras de océanos y de núcleos de hielo. Polvo de los desiertos de Asia central ha sido detectado tan lejos como a 5000 km, y del Sahara es regularmente visto sobre el Mediterráneo y en el lado oeste del Atlántico tropical. Aunque no espacialmente asociadas con tierras secas, las erupciones volcánicas también pueden producir enormes volumenes de material particulado, el cual puede influir en los patrones climáticos por varios años posteriores a una erupción [ver Actividad volcánica]. SIGNIFICADO Las tormentas de polvo pueden afectar la temperatura del aire a través de la absorción y dispersión de la onda larga y radiación solar. También pueden afectar el clima a través de su influencia sobre la productividad marina primaria y por su impacto sobre los núcleos de condensación de nubes potenciales y la actividad convencional. El polvo probablemente influye en los intercambios biogeoquímicos entre la atmósfera, el suelo y los océanos. Además,, el polvo proporciona cantidades considerables de nutrientes (por ejemplo hierro y otros micronutrientes) a las aguas oceánicas superficiales y a los ecosistemas marinos y terrestres alejados de su origen. Las tormentas de polvo pueden reflejar una extensa erosión del suelo, eliminando grandes cantidades de sedimentos superficiales y la capa superior del suelo. Ellas son una faceta de la desertificación. En la década de 1930, la sequía y las tormentas de polvo crearon el “Dust Bowl” reduciendo enormemente la producción agrícola en las praderas norteamericanas. Las tormentas de polvo pueden aportar nutrientes para los suelos de las áreas marginales de los desiertos y acumulan depósitos de loess. El polvo acarreado por el viento procedente de cuencas de lagos secos puede ser sumamente salino y loa aerosoles más finos (partículas < 10µm) pueden ser perjudiciales para la salud. Las muertes en China por silicosis y enfermedades pulmonares han sido relacionadas con las partículas loesicas desplazadas por el viento desde un antiguo depósito eólico. Las tormentas de polvo pueden transportar residuos patógenos y pesticidas de uso agropecuario. La elevada incidencia de una gama de enfermedades respiratorias en la región del recientemente lecho expuesto del Mar Aral [ver Niveles de lagos y salinidad] se ha relacionado con el transporte de polvo y la desaparición de corales en el Caribe también se ha relacionado con polvo fartraveled. Aerosoles y gases nocivos de origen volcánico ("niebla volcánica") que se han desplazado largas distancias pueden dañar la salud humana. CAUSA HUMANA O NATURAL Las nubes de polvo del desierto y de origen volcánico son eventos naturales, pero la cantidad de sedimento disponible para el transporte puede estar fuertemente influenciado por la actividad industrial y por perturbaciones de la superficie, tales como el sobrepastoreo, el roturado de tierras y la remoción de la cubierta vegetal. Del mismo modo, buenas prácticas agrícolas pueden reducir la disponibilidad de material fina para ser transportado por el viento. La desecación de cuencas lacustres, ya sea por sequía u obras de riego, como en el Mar Areal, puede ocasionar un icremento en la actividad de las tormentas de polvo. -1- AMBIENTE DONDE ES APLICABLE Global, pero especialmente en regiones áridas y semi-áridas; latitudes templadas, tropicales y subtropicales. SITIOS DE MONITOREO Viento serpenteante proveniente de las áreas de origen, cerca de áreas urbanas y/o agrícolas, y lejos de barreras eólicas locales. ESCALA ESPACIAL Paisaje a mesoscala / Regional a continental. MÉTODO DE MEDICIÓN Determinación de la frecuencia y la duración de la estación de tormentas, volumen del material transportado, con observaciones de la visibilidad en las estaciones meteorológicas de primer orden. La reducción de la visibilidad a los límites especificados por la Organización Meteorológica Mundial (WMO) da un índice de la intensidad del evento; mientras que la duración brinda una aproximación de la magnitud. Las mediciones satelitales de tormentas de polvo son ahora rutinariamente usadas para el monitoreo regional y establecer sus trayectorias. Dos métodos, en particular, están siendo ampliamente usados: el índice de diferencia infraroja del polvo, obtenido de METEOSAT y el Espectómetro Total de mapeo de ozono llevado por el Earth Probe Satellite. FRECUENCIA DE MEDICIÓN Se debe registrar cada evento individual. La mejor estadística es la frecuencia anual de ocurrencia. Se debe estimar el radio de alcance del transporte de sedimentos a larga distancia al menos cada 10 años. LIMITACIONES DE LOS DATOS Y DEL MONITOREO Distribución geográfica restringida de los sitios de monitoreo. APLICACIONES AL PASADO Y AL FUTURO Buen índice de la aridez y/o de las velocidades del viento. Se podrían obtener paleorregistros a partir de antiguos depósitos de tormentas de polvo encontrados en núcleos de hielo, sedimentos oceánicos y loess. POSIBLES UMBRALES Para este tipo de transporte se requieren velocidades del viento superiores a los 5-10 m/seg. Los umbrales son fuertemente afectados por el carácter de la superficie del terreno y la cubierta vegetal, aunque las interacciones no están bien entendidas. REFERENCIAS CLAVES Brooks, N. & Le Grand, M. 2000. Dust variability over northern Africa and rainfall in the Sahel. In S.J. McLaren & D. Kniverton (eds.) Linking Land Surface Change to Climate Change. -2- Dordrecht: Kluwer, 1-20. Chiapello, I., J.M. Prospero, J.R. Herman & N.C. Hsu. 1999. Detection of aeolian dust over the North Atlantic Ocean and Africa with the Nimbus 7 TOMS. Journal of Geophysical Research 104 (D8), 9277-9271 Griffin, D.W. 2002. The global transport of dust. American Scientist, 228-235. Kohfeld, K.E., and S.P. Harrison 2001. DIRTMAP: The geologic record of dust. Earth Science Reviews, 54 (1-3), 81-114 Middleton, N.J. & A.S. Goudie 2001. Saharan dust: sources and trajectories. Transactions of the Institute of British Geographers. Yang, Y.L., V. Squires, & Qi, L. 2002. Global Alarm: Dust and sandstorms from the world's drylands. United Nations Convention to Combat Desertification, 345p. OTRAS FUENTES DE INFORMACIÓN Servicios geológicos, agencias ambientales, institutos de investigación sobre desiertos, Organización Mundial Meteorológica (WMO), Unidad de Investigación de Erosión Eólica del Departamento de Agricultura de EE. UU., base de datos DIRTMAP del Instituto Max Planck de Biogeoquímica. Las agencias meteorológicas y ambientales pueden tener algunos datos útiles sobre la medición de la calidad del aire. ASPECTOS AMBIENTALES Y GEOLÓGICOS RELACIONADOS Erosión eólica, cambios en los sistemas hidrológicos. Aerosoles. EVALUACIÓN GENERAL Las tormentas de polvo pueden afectar los modelos climáticos, contribuir a reducir la calidad del aire y pueden ser peligrosas para la salud humana y los ecosistemas. Su magnitud, duración y frecuencia son indicadores valiosos. ARRIBA: un camión se apresura a salir de la tormenta de polvo USA Dust Bowl de 1930 ABAJO: tormenta de polvo se eleva sobre un pueblo en Senegal (Wind Erosion Research Unit, US Dept. of Agriculture) -3- Plumas de polvo desértico soplando de Egipto y Libia sobre el mediterráneo (imagen satelital de NASA del 12 de enero de 2003 Tormenta de polvo sobre melbourne, Australia, Febrero 1983. Fuente desconocida Tormenta de polvo masiva soplando desde el NO de Africa sobre el Océano Atlántico. España está en el borde derecho superior. Imagen NASA/SEAWIFS -4- Esta animación muestra polvo de Africa y China soplando a través del Atlántico y Pacífico del 7 al 18 de abril de 2001. Cuando el povo desaparece de la vista cae en forma de “lluvia” sobre tierra y mar. Animación de NASA Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS) animation. -5-