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Columnas de opinión

René Garreaud:

Incendios forestales, calidad del aire y temperaturas extremas

René Garreaud es académico del Departamento de Geofísica y subdirector del Centro de Ciencia del Clima y la resiliencia (CR2), ambos de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile.

Cinco años de sequía, ampliación de la superficie cubierta por plantaciones forestales y una creciente acción del ser humano en medios sub-urbanos, rurales y naturales, son la receta perfecta para un marcado aumento en el número de incendios forestales.

Estos elementos se conjugan durante la presente estación estival en la zona centro sur de Chile. Las razones basales y consecuencias de estos incendios involucran aspectos forestales, ecológicos, climáticos, económicos y sociales. En esta columna quiero abordar las consecuencias meteorológicas del incendio forestal que ha afectado a la provincia de Melipilla, durante los primeros días de enero, uno de los tantos focos de fuego que afectan a Chile central, tal como se aprecia en la imagen del satélite MODIS-AQUA durante la tarde del día 5 de Enero, incluyendo incendios significativos en Constitución y la Región del Bio bio.

El sábado 4 de Enero, los habitantes de Santiago se sorprendieron, cerca de las 14 horas, cuando comenzó una rápida y sensible disminución de la visibilidad, la cual perduró el resto de la tarde y el domingo. Esta disminución de la visibilidad fue producto del ingreso a la cuenca de Santiago de la pluma de humo del incendio forestal de la zona de Melipilla. Esta pluma está compuesta por aerosoles (partículas muy pequeñas en suspensión) y gases, los cuales son transportados por los vientos predominantes en las capas bajas de la atmósfera (primer kilómetro).

Como lo muestran las mediciones de viento en la localidad de El Paico durante la noche previa y mañana del sábado predominó una leve brisa del este, arrastrando la pluma hacia la costa donde luego fue transportada hacia al norte sobre el sector oceánico.

La brisa del este fue sustituida cerca del mediodía por un viento moderado (aproximadamente 20 km/h) desde el Oeste, transportando la pluma hacia el valle central. La distancia desde El Paico al centro de Santiago es de unos 60 km en línea recta, de manera que la pluma tardo unas 3-4 horas en moverse esa distancia.

Los registros del Nefobasímetro (mide partículas muy pequeñas) del Departamento de Geofísica, Universidad de Chile, en el centro de Santiago muestran en forma muy clara la llegada de la pluma. Técnicamente, el Nefobasímetro mide el grado de reflexión de un pulso láser emitido verticalmente cada 20 segundos, la cual depende de manera muy directa de la carga de aerosoles en la columna de aire sobre el instrumento (Muñoz y Alcafuz 2012). Cada día (como el viernes 3) se puede apreciar el desarrollo de una capa de mezcla sobre Santiago donde se distribuyen los aerosoles emitidos en superficie. Durante la mañana del día sábado se ve el mismo fenómeno, seguido por un aumento muy marcado de aerosoles a las 14:30 horas (aprox.) de manera casi simultánea entre la superficie y unos 700 mts. sobre ella. La alta concentración de aerosoles sobre Santiago continuó durante esa tarde, noche y mañana siguiente. Los promedios móviles de 24 horas de material particulado de 10 y 2.5 ?m, alcanzaron niveles de alerta y pre-emergencia en la mayoría de las estaciones de medición ambiental de la Región Metropolitana este fin de semana, sugiriendo que durante la tarde/noche del sábado las concentraciones horarias de este material superaron los valores peligrosos que ocurren durante los eventos invernales.

Dependiendo de su composición, los aerosoles de una pluma de incendio pueden reflejar o absorber radiación solar, disminuyendo o aumentando la temperatura del aire de la capa contaminada. Como veremos, en este caso predominó el primer efecto. El panel inferior de la Figura 6 muestra la radiación solar global (directa + difusa) medida en la estación meteorológica del DGF-UCh para el viernes 03 y el sábado 04. En ambos días los cielos de Chile central no presentaban nubes, de manera que la diferencia entre ambas curvas de radiación solar acusan el efecto de la pluma del incendio forestal sobre Santiago. Puede apreciarse el descenso (de hasta 150 W/m2) durante la tarde del sábado con respecto al día anterior, debido a la reflexión de la radiación solar por parte de los aerosoles. Podemos suponer que esta reflexión ocurre en una capa delgada al tope de una capa de mezcla de espesor de 700 metros de altura. Entonces, el déficit radiativo integrado durante la tarde debería producir una disminución de temperatura aproximadamente 2°C relativa a una condición sin la pluma del incendio.

¿El sábado fue más fresco, debido a la llegada de la pluma del incendio? Para ese día se esperaba una temperatura máxima sobre los 34°C en Santiago, y a las 08 AM la temperatura ya superaba los 20°C, unos 5°C por encima de lo registrado 24 horas antes. La temperatura máxima en Santiago durante los meses de verano se alcanza habitualmente entre las 15 y 16 horas, pero el sábado la temperatura se estabilizó alrededor de las 13 horas, cuando el termómetro marcó unos 32°C, y luego comenzó a disminuir siendo inferior al día anterior después de las 16 horas. La evolución anómala de la temperatura del sábado y el déficit en relación con lo esperado evidencia el efecto de enfriamiento que produjo la gran concentración de aerosoles que ingresó a la cuenca ese día. Este efecto es más evidente, aún si la temperatura del sábado es corregida de manera que el valor matinal coincida con el valor del día anterior (curva roja segmentada), observándose una disminución de unos 2 a 3°C, el orden de magnitud obtenido con nuestro calculo radiativo simple.

Debemos enfatizar que este efecto de enfriamiento del incendio forestal ocurre lejos de su fuente, debido a la reflexión de radiación solar por los aerosoles. En lugares más cercanos al incendio es esperable un substancial aumento de temperatura, no sólo durante la ocurrencia del incendio sino que con posterioridad debido a la marcada disminución en el albedo superficial (fracción de radiación solar reflejada por la superficie).

Columna de opinión publicada el viernes 10 de enero de 2014 en el portal El Desconcierto.cl

Lunes 13 de enero de 2014

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