Dai alla polvere dell’atmosfera superiore, e farà i cirri.

E’ stato a lungo un mistero cosa causa esattamente la formazione dei cirri, i vaporosi getti di ghiaccio che possono essere visti in alto nel cielo. Ma una nuova ricerca, dettagliata nel numero del 9 maggio della rivista Science, scopre che le nuvole si condensano e si congelano, o nucleano, su particelle minerali e metalliche molto specifiche in alto nell’atmosfera. Questo rende i cirri unici: La maggior parte delle altre nuvole si formano principalmente condensando su particelle organiche, ha detto l’autore dello studio Dan Cziczo, un chimico atmosferico presso il Massachusetts Institute of Technology.

È importante sapere come si formano queste nuvole, in quanto possono coprire fino al 30 per cento dell’atmosfera terrestre in qualsiasi momento, e hanno un grande effetto sul clima, Cziczo ha detto OurAmazingPlanet.

Nuvole e clima

In effetti, le nuvole hanno circa 10 volte l’impatto sul clima che le emissioni di gas serra prodotte dall’uomo, ha detto Brian Toon, un ricercatore dell’Università del Colorado a Boulder che non era coinvolto nello studio. “La più grande incertezza nella comprensione del cambiamento climatico è la comprensione delle nuvole, dal momento che sono molto più importanti”, ha detto.

Il nuovo studio dimostra, tuttavia, che gli esseri umani hanno effettivamente un impatto sulla formazione dei cirri (proprio come il cambiamento climatico influisce sulla formazione delle nuvole e viceversa, in modi poco compresi), campionando i cristalli di ghiaccio che compongono le nuvole e vedendo su quali particelle si sono formati. Anche se le particelle minerali hanno sempre trovato la loro strada nell’alta atmosfera, dove si trovano i cirri, gli esseri umani hanno aumentato la quantità di polvere minerale che vi arriva attraverso i cambiamenti di uso del suolo come la deforestazione e lo sviluppo del territorio, ha detto Toon. Cziczo stima che il livello di questi minerali sia aumentato di circa il 50% dall’inizio dell’industrializzazione. Le particelle metalliche sono anche introdotte dagli esseri umani attraverso la combustione di combustibili fossili e altre attività industriali, ha detto.

Ma come questo influenza la quantità o la dimensione dei cirri? È troppo presto per dirlo, ha detto Cziczo, ma i dati dello studio aiuteranno a migliorare i modelli informatici del cambiamento climatico. Toon ha detto che più particelle minerali calciate dall’uomo potrebbero equivalere a più nuvole di cirri, anche se ci sono molti altri fattori che complicano la situazione.

Non è nemmeno chiaro come i cirri possano influenzare il clima. A seconda della loro posizione nell’atmosfera, possono aiutare a raffreddare la Terra o a riscaldarla. A differenza delle nuvole di acqua liquida, che generalmente raffreddano la Terra riflettendo la luce del sole, le nuvole di ghiaccio possono contribuire a riscaldarla assorbendo il calore riflesso, ha detto Toon.

Particella uomo

Le nuvole di cirro sono uniche in quanto sono costituite da cristalli di ghiaccio, mentre la maggior parte delle altre nuvole contengono gocce condensate di acqua liquida. Quando la maggior parte delle persone pensa alle nuvole, immagina queste nuvole di acqua liquida, che esistono più vicino alla superficie terrestre e sono responsabili dei temporali e di altri fenomeni atmosferici, ha detto Cziczo.

Come tutte le nuvole, le nuvole d’acqua hanno bisogno di particelle su cui condensare. Ricerche recenti hanno dimostrato che queste nuvole possono formarsi su microbi trasportati dall’aria, solfati (sostanze chimiche emesse dai vulcani e dall’attività umana) e altri materiali organici, ha detto Cziczo. Come mostra questo studio, tuttavia, le nuvole di cirro hanno bisogno di particelle molto specifiche su cui nucleare e congelare.

Analizzare le sostanze chimiche all’interno dei cristalli di ghiaccio ad alta quota non è un compito facile. Per farlo, Cziczo e i suoi colleghi hanno collaborato con la NASA per utilizzare due dei suoi aerei di ricerca. Su in aria, hanno usato un dispositivo chiamato un impattatore virtuale in controcorrente. Questo dispositivo agisce come un asciugacapelli, ha detto Cziczo.

“L’ingresso fa uscire il gas dalla parte anteriore dell’aereo. Questo ferma le piccole particelle che non vogliamo campionare e lascia entrare solo i grandi cristalli di ghiaccio”, ha spiegato. “Si può immaginare che se si lascia cadere una pallina da ping-pong su un asciugacapelli, il flusso d’aria ferma la pallina da ping-pong. Ma se fai cadere una palla da bowling sull’asciugacapelli, non ha alcun effetto. Stessa cosa per le particelle rispetto ai cristalli di ghiaccio.”

L’aria calda ha poi sciolto il ghiaccio, e i ricercatori hanno analizzato le particelle utilizzando uno spettrometro di massa che hanno portato in aereo con loro, ha detto Cziczo.

Email Douglas Main o seguilo su Twitter o Google+. Seguici su @OAPlanet, Facebook o Google+. Articolo originale su OurAmazingPlanet di LiveScience.