Detectan que algunas tormentas llevan partículas de hollín hasta la estratosfera

Nuevos estudios revelan que algunas tormentas convectivas de verano son capaces de inyectar partículas de incendios forestales y grandes cantidades de vapor de agua directamente en la estratosfera. Este fenómeno sugiere que la atmósfera superior es mucho más vulnerable a la actividad humana de lo que se creía.

Overshooting
Un overshooting top ocurre en una tormenta cuando el aire ascendente supera el nivel de equilibrio de la tropopausa y logra llegar a la estratosfera, formando una protuberancia en el yunque de la nube. En la imagen se observa en la esquina superior derecha de esta nube de tormenta sobre África occidental un overshooting que alcanza la estratosfera. Imagen: NASA Goddard Space Flight

Las observaciones recopiladas durante los últimos años muestran que la estratosfera, tradicionalmente vista como una región estable y aislada, está siendo alcanzada por contaminantes que ascienden miles de metros a través de torres convectivas excepcionalmente potentes. Este resultado sorprende a la comunidad científica porque solo eventos extremos como grandes erupciones volcánicas solían modificar la composición de esa capa atmosférica.

Algunas tormentas de verano funcionan como verdaderos ascensores atmosféricos que cargan humo, hollín y vapor de agua hasta la estratosfera. Allí arriba, a casi veinte kilómetros de altura, ese material puede alterar el ozono y contribuir al calentamiento global durante meses.

Investigadores que participaron en la campaña DCOTSS confirmaron que estas tormentas generan nubes con techos que traspasan la tropopausa y transportan hollín, compuestos orgánicos y vapor de agua hacia niveles que superan los diecinueve kilómetros de altura. La NASA describió este proceso como un mecanismo rápido y eficaz de transporte vertical que altera la composición química de la estratosfera inferior. Más allá del impacto inmediato, los científicos advierten que estos cambios podrían tener repercusiones en procesos radiativos sensibles.

Un estudio reciente publicado en Nature Geoscience señala que buena parte de las partículas halladas en la estratosfera inferior provienen de incendios forestales. Los análisis muestran que una fracción significativa del material corresponde a aerosoles de biomasa quemada que se mezclan con sulfatos presentes en la atmósfera superior. Esta combinación no solo refleja la intensificación de incendios en Norteamérica, sino también el papel creciente del calentamiento global en la formación de tormentas profundamente convectivas.

Tormentas que actúan como ascensores de contaminación

Las conclusiones del equipo de la campaña DCOTSS indican que algunas tormentas estacionales en el centro de Estados Unidos pueden elevar millones de toneladas de aire troposférico en cuestión de minutos. El artículo publicado en el sitio Eos explica que esta transferencia repentina modifica la composición de la estratosfera inferior y extiende los efectos de los incendios forestales mucho más allá del área afectada por el fuego.

Los autores destacan que este transporte vertical genera cambios persistentes porque las partículas pueden permanecer meses en suspensión a esa altura.

incendios
Un sistema de pronóstico predijo columnas de 12 a 17 km de un trazador de CO de incendios forestales en Estados Unidos el 9 de julio de 2002 a las 12 UTC. Imagen: AGU

Los investigadores del proyecto observaron que el hollín que ingresa a la estratosfera absorbe radiación solar, lo que favorece un calentamiento localizado que altera la estructura térmica de esa capa.

Estudios anteriores ya habían advertido que modificaciones de este tipo pueden tener impactos indirectos sobre la circulación global y sobre procesos químicos sensibles, como la destrucción de ozono. Esta evidencia revive la preocupación por la vulnerabilidad del escudo natural que protege la vida en la superficie.

Modelos recientes sugieren que el aumento de la temperatura global incrementa la energía disponible para formar tormentas convectivas capaces de atravesar la tropopausa. Si este tipo de eventos se vuelve más frecuente, la atmósfera superior podría experimentar cambios más pronunciados en concentración de vapor, aerosoles y compuestos orgánicos. Este escenario abre interrogantes sobre la capacidad del sistema climático para absorber estas perturbaciones sin generar respuestas más abruptas.

Una atmósfera superior cada vez más influenciada por la actividad humana

Los estudios publicados en Nature Geoscience muestran que el material que llega a la estratosfera inferior modifica la química de las partículas existentes. Las reacciones entre aerosoles de biomasa quemada y compuestos de sulfato generan nuevas estructuras químicas que afectan la forma en que la estratosfera refleja o absorbe radiación. Estos cambios alteran el balance energético y pueden influir en la temperatura global. Investigaciones clásicas de la American Geophysical Union ya habían advertido que la presencia de vapor adicional en la estratosfera puede intensificar el calentamiento terrestre.

youtube video id=zzBylV2QkuI

El aumento de vapor de agua en la estratosfera también preocupa a la comunidad científica porque incrementa la posibilidad de reacciones químicas que afectan el ozono. Documentos de la campaña DCOTSS destacan que estas inyecciones de humedad pueden alterar procesos fotolíticos que regulan la concentración de este gas esencial. A diferencia de la troposfera, donde las perturbaciones se disipan con rapidez, la estratosfera conserva estas modificaciones durante largos periodos.

Las proyecciones más recientes indican que, si continúa la tendencia de incendios extremos y el desarrollo de tormentas convectivas profundas, la estratosfera podría convertirse en una nueva frontera de impacto humano. Este fenómeno obliga a revisar los modelos climáticos actuales y a considerar la interacción entre incendios, dinámica convectiva y composición atmosférica. La evidencia creciente sugiere que el límite entre las capas de la atmósfera es más frágil de lo que imaginábamos.

Referencia de la noticia:

Shen, X., Jacquot, J.L., Li, Y. et al. Stratospheric aerosol perturbation by tropospheric biomass burning and deep convection. Nat. Geosci. 18, 1109–1116 (2025). https://doi.org/10.1038/s41561-025-01821-1