Carbono negro: investigador de la Usach explica por qué durante el viaje presidencial al Polo Sur se tomaron muestras
Este fin de semana se concretó la histórica vista del Presidente Gabriel Boric al Polo Sur, en un hecho de gran simbolismo e impacto geopolítico. Sin embargo, la Operación Estrella Polar III tenía además un importante objetivo científico vinculado con la crisis climática, razón por la cual en la expedición participaron la ministra del Medio Ambiente, Maisa Rojas, y los científicos del Instituto Antártico Chileno Gino Casassa (director), Elías Barticevic y Ricardo Jaña, quien tomó las muestras que serán analizadas en la Universidad de Santiago de Chile. Según explicó a País Circular el integrante del Grupo de Investigación Antártica de la USACH Edgardo Sepúlveda, esa evidencia permitirá estudiar la concentración de hollín en el Polo Sur, para determinar cómo su efecto en la retención de radiación podría acelerar el derretimiento de los hielos en la Antártica y un aumento en el nivel del mar.


Si bien el gran protagonista de la Operación Estrella Polar III fue el Presidente Gabriel Boric, la histórica expedición al Polo Sur llevada a cabo este fin de semana tenía una serie de “actores secundarios” cuyo rol está vinculado con recabar antecedentes y determinar estrategias para hacer frente a uno de los grandes problemas que aquejan al planeta: la crisis climática. Se trata de la ministra del Medio Ambiente, Maisa Rojas, el director del Instituto Antártico Chileno (INACH), Gino Casassa, y los científicos de esa institución, Ricardo Jaña y Elías Barticevic.
Y es que el objetivo oficial de la Operación Estrella Polar III es “extender el monitoreo ambiental de las concentraciones de contaminantes naturales y antrópicos en el continente antártico, con énfasis en carbono negro. Además, permitirá conocer de forma presencial tanto el manejo como los estándares ambientales implementados en la base (estadounidense) Amundsen-Scott con miras a obtener conocimiento para la operación de bases antárticas actuales y futuras de nuestro país”.
El carbono negro es lo que tradicionalmente se conoce como hollín, según explica el ingeniero físico Edgardo Sepúlveda, miembro del Grupo de Investigación Antártica de la Universidad de Santiago de Chile (USACH), entidad que lleva años estudiando el impacto de ese contaminante en la nieve y su efecto en el cambio climático. “Concentraciones considerables de carbono negro juegan un rol importante en el aceleramiento de derretimiento de la nieve”, comenta Sepúlveda, y de ahí la relevancia de estudiarlo.
Así, tras arribar -la tarde del viernes- a destino en el Polo Sur geográfico, el lugar más austral de la Tierra, el Presidente Gabriel Boric manifestó su orgullo de haber llegado hasta allí “con las capacidades del Estado chileno en coordinación con diferentes instituciones del mundo”, y destacó la motivación científica detrás de la expedición: “Vinimos con el director del INACH, Gino Casassa, quienes van a tomar muestreos de la zona para poder hacer estudios de la eventual contaminación que pueda haber; el impacto de la crisis climática también. Vamos a compartir con los cerca de 50 científicos de diferentes nacionalidades que hay actualmente acá, nuestra ministra del Medio Ambiente también es científica, Gino podrá conversar con algunos de ellos e intercambiar experiencias, generar vínculos y seguir haciendo soberanía acá”.
Luego, en la base estadounidense Amundsen-Scott recabaron información sobre diversas aristas, como uso energético, calefacción y generación de agua, particularmente en relación al uso de energías renovables no convencionales y tradicionales, como el derretimiento de nieve para la obtención de agua potable o el conocimiento en tecnologías constructivas y eficiencia térmica, entre otros. “Estos asuntos revisten una alta relevancia en el conocimiento de métodos y protocolos de operación de bases científicas dentro del círculo polar, donde Chile tiene planes para operar una estación científica permanente conjunta en la Base Carvajal, ubicada en latitud 67°S”, señaló el comunicado de la Presidencia.
El informativo agregó que el equipo del Instituto Antártico Chileno “tuvo la oportunidad de estudiar las características químicas y ópticas de la nieve superficial en el Polo Sur en su visita a la base Amundsen-Scott, trabajo que se relaciona al análisis de las impurezas absorbentes de la luz, particularmente el carbono negro, a través de la toma de muestras que serán llevadas en estado congelado a los laboratorios del Departamento de Física de la USACH, institución que ha podido estudiar las propiedades de la nieve y su interacción con la atmósfera durante los últimos 10 años gracias a un proyecto conjunto con INACH”.
La ministra Maisa Rojas comentó que “esta visita demuestra al mundo el interés del Estado de Chile y la preocupación con los valores esenciales de la Antártica como símbolo de paz y cooperación científica global, en el contexto de la creciente relevancia de la Antártica y su rol en la triple crisis ambiental que enfrenta nuestro planeta: cambio climático, contaminación y pérdida de biodiversidad”.
Asimismo, la titular del Medio Ambiente, quien es Doctora en Ciencias Atmosféricas, puso énfasis en la relevancia de ampliar el monitoreo de contaminantes generados tanto de forma natural como por el ser humano en el continente blanco, especialmente el “carbono negro, un potente contaminante dentro de la familia de forzantes climáticos de vida corta”, junto al metano, el ozono troposférico y los hidrofluorocarbonos.
“Una vez que los casquetes de hielo -en varias décadas más- se pierdan por el alza de temperatura, entonces el siguiente paso que podría suceder es que la nieve de la Antártica sobre el continente comience a acceder al agua, y ese va a ser el mayor contribuyente en aumentar el nivel del mar”.

Acelera el derretimiento de la nieve
La expedición regresó ayer a Santiago y en estos días las muestras tomadas por el equipo del INACH en el Polo Sur llegarán a los laboratorios del Departamento de Física de la USACH para su estudio. “Hasta ahora habíamos logrado medir la concentración de carbono negro hasta el Glaciar Unión -ubicado al interior del círculo polar antártico-, que está a mil kilómetros del Polo Sur, en un trabajo conjunto entre INACH y USACH”, explicó a País Circular Edgardo Sepúlveda, miembro del Grupo de Investigación Antártica de la Universidad de Santiago.
Para comprender el objetivo de estas investigaciones, Sepúlveda explica qué es el carbono negro, cómo se produce, cómo llega a los lugares con nieve y cómo allí afecta las propiedades de esa nieve para absorber radiación. “El carbono negro es básicamente hollín, el material particulado que proviene de la quema de combustibles fósiles. Por ejemplo, los motores diésel en las ciudades emiten mucho de este material particulado (…) son partículas muy pequeñas, que es lo que nosotros vemos como efecto del humo, y claro, esas partículas pequeñas originalmente se les llamaba simplemente hollín, y debido a su composición orgánica, que es prácticamente carbono, y debido a sus propiedades de óptica, de absorber mucha luz, se le llama carbono negro”.
Sepúlveda comenta que ese hollín se ha estado emitiendo hace siglos, desde la Revolución Industrial, y es muy predominante en ciudades, pero también se produce en los incendios forestales, en zonas rurales y periurbanas. Entonces, hace varias décadas se comenzó a estudiar qué ocurría si ese carbono negro -que muchas veces es depositado de regreso a la ciudad por las lluvias-, se movía a zonas con nieve.
“La nieve refleja mucha radiación, la refleja de regreso a la atmósfera e incluso puede pasar de regreso al espacio, y por ende la superficie terrestre absorbe menos energía. Si se empieza a depositar carbono negro sobre una superficie blanca como la nieve, la nieve ya no refleja tanta radiación, y esa radiación ya no se va de regreso al espacio, sino que es absorbida por la superficie terrestre, aumentando la energía que se absorbe, y por ende la temperatura de la superficie, y eso eventualmente acelera el derretimiento de la nieve”, explica el integrante del Grupo de Investigación Antártica de la USACH.
Relata que hace unos años la entidad hizo un estudio a lo largo de la cordillera de los Andes, incluyendo la Patagonia, y existen diversas investigaciones “en los Himalayas, que es el caso más grave, en las zonas del Tíbet, con las concentraciones más altas de carbono negro; también en el Ártico y en Groenlandia, donde hay concentraciones considerables que juegan un rol importante en el aceleramiento de derretimiento de la nieve, y de los casquetes de hielo en el Ártico”.
Lógicamente, los científicos se preguntaron qué pasaba si había carbono negro en la Antártica y empezaron a hacer las investigaciones correspondientes. El Grupo de Investigación Antártica de la USACH junto al INACH comenzaron a tomar muestras de nieve en diferentes puntos de la península Antártica donde era posible acceder, y hasta ahora no habían alcanzado al Polo Sur geográfico. “Con diferentes puntos de medición, hace unos años se logró encontrar la presencia de carbono negro dos veces sobre lo que se esperaba como ‘normal’. ¿A qué me refiero con lo normal? Como ha habido tantas emisiones o quemas de combustibles fósiles y emisiones de carbono negro, existe una línea base de concentración”.
“Esta visita demuestra al mundo el interés del Estado de Chile y la preocupación con los valores esenciales de la Antártica como símbolo de paz y cooperación científica global, en el contexto de la creciente relevancia de la Antártica y su rol en la triple crisis ambiental que enfrenta nuestro planeta”.

Impacto del turismo y la actividad científica
Junto con indagar las concentraciones de este forzante climático, también se busca determinar de dónde proviene. “Sabemos que hay quemas de combustibles fósiles, pero ¿quién es el principal contribuyente de estas concentraciones? Claro, existe una línea base, que sería el transporte de carbono negro a lo largo del planeta, pero ese no es el principal contribuyente, esa es la línea base”, explica el ingeniero físico.
“Lamentablemente, la presencia de mayor actividad humana que ha habido recientemente en la Antártica, ya sea por más cruceros turísticos e, incluso, también la instalación de bases científicas, está aumentando la concentración de carbono negro. Eso hay que seguir investigándolo y es lo que estamos haciendo en el trabajo conjunto de la USACH con el INACH”, declara Edgardo Sepúlveda.
“Es un trabajo que viene hace años midiendo la concentración del carbono negro en la Antártica. Hemos ido a la par de las campañas Estrella Polar, de viajes de los Presidentes; partimos primero en la Península Antártica, estudiamos la concentración ahí, después fuimos más hacia adentro de la Antártica, al Glaciar Unión, y finalmente, este fin de semana, Ricardo Jaña, del Instituto Antártico Chileno, logró sacar muestras desde el Polo Sur. Entonces, ya tenemos una transecta que llega hasta el Polo Sur y puede ver cómo es la entrada de carbono negro en el continente”.
Esas nuevas muestras y consecuentes investigaciones permitirán medir la presencia y concentración de carbono negro, lo que podría llevar a conclusiones muy poco auspiciosas, dice Sepúlveda: “Si la concentración sigue aumentando, significa que más energía va a ser absorbida por la superficie en la Antártica, por ende, menos radiación es reflejada y podría acelerar el derretimiento de los hielos en la Antártica”.
Ese derretimiento, comenta, es muy importante porque al perderse los casquetes de hielo de los alrededores de la Antártica se deja el “camino libre” para que la nieve y el hielo sobre la superficie terrestre en la Antártica acceda al agua y ese va a ser el mayor contribuyente del alza del nivel del mar.
“Si se empieza a depositar carbono negro sobre una superficie blanca como la nieve, la nieve ya no refleja tanta radiación, y esa radiación ya no se va de regreso al espacio, sino que es absorbida por la superficie terrestre, aumentando la energía que se absorbe, y por ende la temperatura de la superficie, y eso eventualmente acelera el derretimiento de la nieve”.

Monitorear y mitigar
El científico señala que los efectos del calentamiento global en la Antártica pueden ser catastróficos, más aun que en otras zonas igualmente vulnerables. “La Antártica tiene una superficie terrestre, es un continente con una base terrestre, a diferencia del Ártico que no tiene una base continental, sino que es simplemente hielo marino, casquetes de hielo sobre el océano Ártico. En la Antártica tenemos una base continental con nieve y alrededor se forman estos casquetes de hielo. Una vez que los casquetes de hielo -en varias décadas más- se pierdan por el alza de temperatura, entonces el siguiente paso que podría suceder es que la nieve de la Antártica sobre el continente comience a acceder al agua, y ese va a ser el mayor contribuyente en aumentar el nivel del mar”.
“Sabemos que las altas temperaturas están acelerando este proceso, pero si tenemos más contaminantes sobre la nieve, por ejemplo estas partículas de carbono negro, la tasa de derretimiento de la nieve va a ser más rápida. Por eso es importante monitorear estos contaminantes, estas partículas que absorben luz, el carbono negro, especialmente en un escenario donde están aumentando los incendios forestales, hay que ver cuánto se transporta desde la pluma de estos incendios y llega a depositarse en la Antártica”.
Es indispensable saber cuál es el impacto de la actividad humana en la zona, “cuál es el impacto de las mismas investigaciones científicas o de la logística que requiere esta investigación científica, y el impacto del turismo, para poder tratar nuevamente de incentivar el cambio a otro tipo de combustibles y empezar a hacer logística que trate de mitigar el impacto o la deposición de este tipo de contaminantes en la Antártica”, concluye Edgardo Sepúlveda, miembro del Grupo de Investigación Antártica de la Universidad de Santiago.

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