¿Por qué el polvo del Sahara cuida de nosotros cuando llueve?

Científicos de la UNA creyeron malogrado un estudio atmosférico cuando notaron algo que explica por qué no hay lluvia ácida en el Valle Central, pese a condiciones para ello

Situado a más de 11.000 kilómetros de Costa Rica, el desierto del Sahara, en el norte de África, es una zona donde la lluvia es mínima y esporádica. Sin embargo, sus dunas, mesetas de piedra, llanuras de grava y salinas naturales influyen en los aguaceros en el centro de nuestro país.

El efecto podría considerarse una bendición, pues el polvo del Sahara es el que previene casi del todo el fenómeno de lluvia ácida que, en otras naciones, supone un serio problema para la salud pública, la economía y el ambiente.

Investigadores de la Universidad Nacional (UNA) empezaron en el 2018 a descubrir la relación, justo cuando creyeron fracasado un estudio sobre el ciclo del nitrógeno en la atmósfera, pues creían tener un problema de calibración en sus equipos de análisis de muestras de lluvia caída sobre el Valle Central.

Ellos le seguían la pista a la presencia en el aire de una molécula llamada ion nitrato, generada a partir de emisiones de vehículos y expulsión de minerales de volcanes activos, que también arrojan altas concentraciones de nitratos, explicó Germain Esquivel Hernández, catedrático de la UNA y uno de los investigadores responsables de ese estudio.

El problema cuando hay altas concentraciones de ion nitrato en el aire es que, cuando entran en contacto con el vapor de agua en la atmósfera, se oxidan y elevan la acidez del agua a niveles tan altos que provocan la lluvia ácida. Esta, al caer, corroe estructuras de edificios, casas y otros inmuebles de manera acelerada.

Ese tipo de precipitaciones además afectan la fertilidad de la tierra porque elimina sales básicas como calcio y magnesio y, por si fuera poco, toda cobertura vegetal (jardines, bosques, cultivos, etc.) empieza a morirse.

Polvos del Sahara en el Valle Central

La lluvia tiene una capacidad amortiguadora natural para mitigar la acidez de las precipitaciones, pero los investigadores sabían que ese poder es limitado y el Valle Central tiene todas las condiciones para sufrir lluvia ácida por la constante expulsión de humo de vehículos y fábricas e incluso por las emanaciones de los volcanes.

Sin embargo, el agua que llueve sobre el Valle Central no es ácida o su acidez es apenas modesta, explicó el investigador, luego de verificar que los equipos de medición funcionaban perfectamente.

“Nuestros instrumentos nos arrojaban valores más alcalinos que de acidez. Las muestras de lluvia evidenciaban partículas en el aire que amortiguan la acidez. Eran valores muy distintos geográficamente para una zona urbana abundante en emisiones de moléculas de ion nitrato”, explicó.

Fue entonces cuando le dieron vuelta a la investigación para resolver el acertijo. Aparte de estudiar el ciclo del nitrógeno, empezaron a analizar el carbono inorgánico atmosférico que incluye moléculas de dióxido de carbono, ácido carbónico, bicarbonato y carbonatos.

Por cinco años, del 2018 al 2022, cada vez que había lluvia, los científicos recolectaban agua para análisis. El resultado fue contundente: la respuesta al enigma científico eran los polvos del Sahara.

Resultó que unas moléculas de sales de carbonato en el aire estaban disolviéndose con el agua de lluvia. Las sales venían de la superficie del planeta en la forma de partículas de piedra caliza.

Polvos del Sahara en el viento

Los científicos hicieron modelaciones de las corrientes de viento sobre Centroamérica en los últimos años y tuvieron su confirmación: la intrusión de polvo del Sahara sobre los cielos de Costa Rica amortigua la acidez de la lluvia gracias a esas partículas de sales de carbonato venidas del otro lado del Atlántico.

“No es que las emisiones en Costa Rica sean bajas, son capaces de llenar de acidez la atmósfera, pero nuestra lluvia tiene el poder de remover esa acidez de manera eficiente y, en la mayoría de casos, no se vuelve ácida”, explicó.

Cada año, los vientos vuelven a traer polvos del Sahara a la región, de manera que su efecto benefactor evita la lluvia ácida sobre el Valle Central, explicó el investigador.

En el año 2020, los investigadores incluso tomaron muestras durante el llamado evento Godzilla, cuando una gigantesca masa de polvo del Sahara viajó con ayuda de corrientes de viento del norte de África y logró depositar polvo a lo largo del continente americano.

Aquel fenómeno se apodó Godzilla por su enorme extensión y cantidad de polvo transportado. Es considerado, a la fecha, el evento más intenso de las últimas dos décadas, según la NASA.

Sus hallazgos fueron divulgados en un artículo científico de setiembre del 2023 en Atmospheric Pollution Research (APR), una revista internacional dedicada al tema de contaminación del aire.

Esquivel Hernández es académico e investigador de la UNA en el Grupo de Investigación de Isótopos Estables y del Laboratorio de Gestión de Recursos Hídricos. La investigación también estuvo a cargo de Diego Villalobos Córdoba, Mario Villalobos Forbes y Rolando Sánchez Gutiérrez, de esa misma casa de enseñanza.

A ellos se unieron Ricardo Sánchez Murillo del Departamento de Ciencias de la Tierra y el Medio Ambiente de la Universidad de Texas, Lucilena Rebelo Monteiro y Marycel E.B. Cotrim del Instituto de Pesquisas Energéticas y Nucleares (IPEN/CNEN) de São Paulo (Brasil) y Ioannis Matiatos del Centro Helénico de Investigaciones Marinas en Anavissos, Attikis (Grecia).