La atmósfera a examen
Foto de Javier Corominas
Leoncio González
Santa Cruz / Izaña
Existe en Canarias un centro puntero a nivel mundial en el estudio de la atmósfera terrestre. Se trata del Observatorio Atmosférico de Izaña, dependiente del Instituto Nacional de Meteorología, a su vez filial del Ministerio de Medio Ambiente.
La instalación que este centro de investigación y desarrollo tiene en el preparque nacional del Teide se compone de una completa estación de fondo atmosférico donde se estudian los procesos químicos que pueden inducir cambios en el clima del planeta Tierra, entre otros, la presencia de gases de efecto invernadero o el debilitamiento de la capa de ozono.
Situación
El Observatorio de Izaña, en adelante lo denominaremos por sus siglas IZO, fue construido en 1916, y se encuentra entre las coordenadas 28 grados 18 minutos Norte y 16 grados 29 minutos Oeste, a una altura de 2.367 metros por encima del nivel del mar.
Esta situación es privilegiada debido principalmente a dos factores, el primero, la ya conocida calidad del cielo de Canarias; la otra ventaja estriba en su colocación estratégica en una altura determinada, por encima de una persistente capa de inversión térmica, lo que facilita el estudio de los fenómenos al encontrarse sobre las influencias antropogénicas locales, es decir las producidas por el hombre.
Al frente del IZO se encuentra el meteorólogo Emilio Cuevas, que dirige un equipo de 29 personas, entre las que se incluyen físicos, meteorólogos, observadores, ingenieros, técnicos, personal de administración y servicios, y un conductor. "Somos una gran familia", comenta Cuevas, "y el clima de trabajo es muy bueno, hacemos un gran equipo".
El IZO se completa con otras dos plataformas de observación, la de Santa Cruz, situada en las sexta planta de un edificio de la calle de la Marina, frente al puerto de la ciudad, y otra ubicada en la costa norte de la Isla, en Punta del Hidalgo.
Santa Cruz
"Hay algunas medidas que es mejor hacerlas aquí (en Santa Cruz), a nivel de la superficie del mar, sobre todo cuando hay intrusión de aire africano. Si las hiciéramos sólo en Izaña perderíamos una zona de estudio comprendida en los primeros 2.400 metros", indica Cuevas, "además, tenemos otro fotómetro solar aquí abajo para caracterizar los aerosoles marinos, cosa que arriba sería imposible porque no llegan tan alto. También tomamos medidas complementarias de radiación".
Precisamente, esta es una de las principales líneas de trabajo de este equipo científico, el de caracterizar las partículas que están dispersas en el aire, llamadas aerosoles, de las que hablaremos más adelante.
Pero volvamos a Izaña
Después de acceder a la colina en la que se encuentran los repetidores de televisión, los telescopios del Instituto de Astrofísica de Canarias y un destacamento del Ejército, se llega al IZO.
Las dependencias fueron reformadas completamente en 2005, e inauguradas el Día Meteorológico Mundial, 6 de junio, por la ministra de Medio Ambiente Cristina Narbona y el presidente de la Organización Meteorológica Mundial (OMM), Michael Jarraud.
El IZO ha quedado conformado como un gran y completo laboratorio. Las instalaciones están formadas por un edificio central, el mismo que fue construido en 1916, y una nueva torre de laboratorios de seis plantas de altura.
En las dependencias centrales se encuentran las oficinas de los observadores meteorológicos, las zonas comunes como la cocina, el comedor y la biblioteca, además de un salón de actos.
Estación meteorológica
Izaña cuenta con dos estaciones meteorológicas. Una de ellas está situada en una explanada en el exterior del Observatorio y la otra en la torre de laboratorios.
Los instrumentos que "vigilan el tiempo" desde allí ofrecen un compendio muy importante de datos. "En estas estaciones se recogen la mayoría de los récords de fenómenos meteorológicos que se producen en España", indica su director. Concretamente, en los últimos meses destacan los índices más altos de rachas de viento, incluidos los del Delta (249 kilómetros hora) así como la mayoría de horas de insolación que se producen en el territorio español.
Esta estación mide, además, humedad, pluviometría, viento, insolación, descargas eléctricas y hasta la temperatura del suelo a varias profundidades. "Cuando se produjo la crisis sísmica hace varios años, estuvimos controlando con detenimiento si se producían variaciones significativas", comenta el científico. Todos estos aparatos, que están situados en el mismo lugar donde se colocaron por primera vez en los años veinte, están completamente automatizados "y ofrecen un nuevo dato cada minuto", aclara Emilio Cuevas.
Calima
En Canarias, el estudio de la calidad del aire y su composición es significativo por la presencia continua de frentes de calima africana, pero también se analizan los índices de contaminación urbana y de pólenes disueltos en el aire.
"Los aerosoles son esas partículas pequeñitas de entre 0,001 micra y 10 micras que se hallan en suspensión en el ambiente. Es importante poder saber qué papel desempeñan esos parámetros en la formación de nubes, absorbiendo radiación, o reflejando la que viene del sol. Hoy por hoy se sabe muy poco cuál es el papel de los aerosoles en el clima, si enfrían o si calientan, todo depende de su naturaleza, tamaño y composición", asegura.
En el Observatorio de Izaña "básicamente controlamos introducciones importantes de masas de aire que vienen de África, aerosoles que proceden del suelo. Esos aportes son muy importantes en las Islas. Sobre todo en invierno, entre enero y marzo, hay unas concentraciones altísimas de partículas debido a la presencia de aire africano. Eso hay que estudiarlo con profundidad porque realmente afectan a la población, y pueden tener un papel muy importante en lo que se denomina forzamiento radiactivo, quiero decir, en los procesos de calentamiento o enfriamiento de la atmósfera", dice Cuevas.
Partículas
Dos pequeños tubos conectados a una central se mueven continuamente, a derecha e izquierda y arriba y abajo, en la azotea de la torre de laboratorios como si estuvieran gobernados por un niño. Se trata de los fotómetros solares Cimel, unos instrumentos que calculan las partículas de aerosoles que hay en el aire y su tamaño.
Estos dos pequeños ’cañones’ están programados para "barrer" espacios determinados de la atmósfera continuamente. Son capaces de encontrar la posición del sol en cada momento y ser manejados a distancia. Están diseñados para aguantar las condiciones meteorológicas más adversas y tienen un alto grado de autonomía, por lo que la red de estaciones Cimel se halla repartida en los lugares más recónditos de todo el mundo. Tenerife ha sido designada Centro de Calibración de la Red Europea y Norteafricana de este tipo de fotómetros.
Ozono
El Observatorio Atmosférico de Izaña es una de las diecisiete estaciones de España de la red de espectrofotómetros Brewer denominada Iberonesia.
Los espectrofotómetros Brewer son aparatos que mediante el análisis de la luz solar miden los niveles del ozono en la atmósfera.
Desde noviembre de 2003, el IZOse ha establecido como el Centro Regional de Calibración Brewer para toda Europa, lo que significa que cualquier espectrofotómetro que se halle en el viejo continente debe ser ajustado y calibrado por el Centro de Tenerife.
En la actualidad, el Observatorio colabora con la NASA y la Agencia Espacial Europea para calibrar en Finlandia uno de estos instrumentos que viajará en un satélite para calcular desde el espacio la radiación ultravioleta y los niveles de ozono.
Cono Sur
Por otro lado, el centro de Tenerife se encarga de mantener, ajustar y evaluar los datos de las tres estaciones que existen en el cono sur, concretamente en Ushuaia (en la Patagonia) y en Belgrano y Marambio (Antártida), en un proyecto compartido con el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA).
Asimismo, uno de los especialistas de Izaña en medición de ozono participa en el programa SAG (Scientific Advisory Group) de la Organización Mundial de Meteorología. Se trata de un comité de expertos que asesoran a la OMM sobre las mediciones tomadas de la capa de ozono.
Este grupo está formado únicamente por doce personas en todo el mundo. El representante canario es el físico Eduardo Redondas. "Las plataformas que tenemos en el cono sur se encuentran muy bien situadas", explica Redondas, "una está fuera de la zona de influencia del agujero de ozono (Ushuaia), otra en la zona media (Marambio)y la última en el centro del agujero (Belgrano), lo que permite obtener datos muy significativos de la evolución del debilitamiento de la capa de ozono".
Redondas ha viajado a dos de estas tres estaciones a calibrar los espectrofotómetros Brewer que hay en ellas. A Belgrano, la más alejada del continente, "no he tenido aún la oportunidad de ir. En ella trabajan sólo seis personas y pasan allí todo un año", indica el físico.
A Belgrano sólo se puede llegar una vez al año, y el acceso se realiza en un buque rompehielos que efectúa el cambio de dotación de la base y la abastece de combustible y alimentos.
El efecto invernadero
Además de medir constantemente los niveles de ozono de la atmósfera, en Izaña existen otros tipos de laboratorios que calculan, por ejemplo, la presencia en el aire de los temidos gases de efecto invernadero.
"Medimos cómo evoluciona el dióxido de carbono (CO2), de hecho somos una de las diez o doce estaciones que miden de forma continua este gas y el metano. Estos análisis nos permiten ver cómo están evolucionando estos gases en la atmósfera", afirma Emilio Cuevas.
La instrumentación para realizar estos controles es complicada, "una parte de los aparatos es comercial, pero el resto del instrumental debemos fabricarlo nosotros mismos, lo que convierte a los equipos en únicos", asegura el director del Observatorio. El aparato que mide el nivel de CO2 es especialmente sensible y necesita ser calibrado cada tres horas.
Pero la torre de laboratorios de Izaña tiene otra gran batería de medidores para analizar, entre otras cosas, la presencia en el aire de NO2 o el monóxido de bromo.
En esta línea, Izaña forma parte también del Programa de Vigilancia Atmosférica Global (VAG) que actúa como un sistema de detección temprana de los cambios en la concentración atmosférica, cambios en la capa de ozono, poder oxidante de la atmósfera y en el transporte de largo recorrido de gases y partículas contaminantes.
Una atalaya con más de un siglo de historia científica
En 1832, Charles Darwin llegaba a la isla y, aunque no le permitieron desembarcar, escribió algunos datos sobre la importancia de la presencia de polvo africano en el clima del Archipiélago. Sin embargo, fue el británico Charles Piazzi Smith quien después de pasar algunos meses en las cumbres de Tenerife comenzó a realizar mediciones meteorológicas y astronómicas. Con sus investigaciones se puso de relevancia la necesidad de establecer en el Teide un observatorio fijo. A partir de la difusión de los estudios de Piazzi Smith, investigadores de distintos países pasan por la isla atraídos por las excelentes condiciones para los estudios meteorológicos y astronómicos. En 1910 se instala la llamada caseta del Kaiser, unas dependencias provisionales cedidas por Guillermo II de Alemania. Fue en 1916 cuando España se decide a comenzar a construir un observatorio estable en la zona de la altiplanicie de Izaña. La Segunda Guerra Mundial y la Guerra Civil española hacen que el nivel de investigación atmosférica decaiga en Tenerife. A partir de la segunda mitad de los años cincuenta se reanudan las investigaciones. Pero no es hasta principios de los sesenta cuando se retoman los trabajos internacionales sobre las características atmosféricas. Se renueva el interés de científicos de renombre por la isla y en los sesenta Christian E. Junge, considerado el pionero de la química atmosférica, impulsa el establecimiento en la isla de una estación BAPMoN (Background Atmospherfic Pollution Monitoring Network), que no se instaló hasta 1984. En la actualidad, Izaña colabora en más de 11 programas internacionales y con más de 18 entidades científicas, entre las que se encuentran la del Centro Superior de Investigaciones Científicas, NASA, Agencia Espacial Europea, universidades internacionales, etcétera
