Cuando los árboles producen nubes

Existen dos ingredientes muy importantes para que se produzcan nubes en algún sitio: vapor de agua y núcleos de condensación/congelación, además de un mecanismo tan complejo como lo es el ciclo hidrológico, donde la generación de nubes es apenas una de las tantas etapas de éste.

El primer paso, es la evaporación del agua desde la superficie de la Tierra, que puede ser desde el mar o del continente, que por movimientos convectivos el aire se eleva transportando hacia arriba tanto el vapor de agua como partículas suspendidas y algún otro material.

El aire al elevarse se va enfriando y puede llegar a una altura en que su temperatura puede ser tal que el aire se empieza a saturar de vapor para que con una pequeña disminución de la temperatura comience a condensarse y a aparecer pequeñísimas gotas de agua, con lo que presenciamos el inicio de la evolución de una nube que sería la segunda etapa.

Lo que vemos como una nube es la conglomeración de pequeñísimas gotas de agua y no vapor como mucha gente piensa, el vapor de agua es invisible.

Muchas veces el vapor o el agua líquida se sobre enfrían, es decir la temperatura del aire puede ser por debajo de la de condensación o de congelación sin que el vapor o el agua líquida se condensen o se congelen, esta estructuraacuosa es muy inestable y cuando algún material o sustancia la impacta, se forma inmediatamente agua líquida o sólida, estas sustancias que provocan el cambio de estado del aguareciben el nombre de núcleos de condensación/congelación.

El agua al congelarse forma un granizo que crece rápidamente ya que la tensión superficial disminuye. Al ir creciendo, los granizos ya no pueden ser sostenidos por las corrientes ascendentes de la nube y comienzan a caer y dependiendo del tamaño muchos pueden llegar a caer en la superficie que identificamos como una granizada, pero lo más seguro es que los granizos se licuarán y caerán como gotas de agua, entonces llueve.

La temperatura del aire disminuye con la altura debido al cambio de presión atmosférica, por ello, la temperatura es más baja en la Ciudad de México que en Acapulco.

Cuando la temperatura del aire aumenta con la altura se dice que hay una inversión térmica. Si el mecanismo de condensación persiste y las características atmosféricas lo permiten, la nube o nubes pueden crecer hasta llegar a su tamaño máximo como lo son las nubes del tipo Cumulus nimbus de las que su parte superior llegan hasta las primeras capas de la estratósfera, y que son portadoras de grandes cantidades de agua; si existe una inversión térmica por encima del desarrollo vertical de la nube, entonces ésta ya no crecerá, como es el caso de los cumulus.

La formación de nubes modula en gran medida la radiación solar, las plantas en general y los árboles en particular sacan provecho de esta modulación. Cuando las plantas llamadas C3 (el 99% de las plantas son C3) fotosintetizan, llegan a alcanzar su máximo con apenas 300-400 micromoles por metro cuadrado por segundo (μmol m-2s-1) de radiación solar; no obstante, en un día soleado la radiación puede llegar hasta los 2000 μmol m-2 s-1,intensidades que afectan a los árboles en dos mecanismosprimordiales: la transpiración y la fotosíntesis.

La transpiración que no es más que el flujo de agua que se da desde las raíces de la planta hasta las hojas saliendo por los estomas, es en gran parte causada por la radiación solar ya que los estomas se abren en presencia de luz por un lado y por el otro calientan la lámina foliar, es de considerarse que a altas radiaciones se esperan altas transpiraciones.

Si existe un suministro adecuado de agua en el suelo, la planta funcionará adecuadamente, pero si el suministro empieza a escasearse, la planta empieza a sufrir estrés hídrico, y en consecuencia los estomas se cierran para evitar la pérdida de agua y con ello disminuye la fotosíntesis,la planta sacrifica crecimiento por supervivencia.Conjuntamente, las altas radiaciones también pueden promover la inhibición del aparato fotosintético con un gran descenso de la fijación de CO2, mecanismo conocido como fotoinhibición.

Se cree también que los árboles al encontrarse en estrés hídrico producen los denominados compuestos orgánicos volátiles (COV) y cuyo mecanismo no está todavía del todo entendido. Hay diferentes variedades de COV y los árboles dependiendo de la especie producen terpenos e isoprenos. En liquidámbar (Liquidambar styraciflua) se encontró que a mayor fotosíntesis hay una mayor producción de isopreno, obviamente esto concuerda también con una mayor intensidad de radiación solar. El isopreno es el hidruro más común en el cuerpo humano.

Así los árboles al transpirar contribuyen con una buena cantidad de vapor de agua en la atmósfera y también con una gran cantidad de COV. Dos ingredientes importantes para la producción de nubes, que dependiendo de las características termodinámicas de la atmósfera se pueden producir cúmulos o nubes de buen tiempo.

La aparición de este tipo de nubes genera que la radiación solar sea fluctuante y no llegue a intensidades tan altas con un efecto notable en los árboles al evitar el estrés hídrico y la fotoinhibición. Estos mecanismos de producción de nubes de buen tiempo se han observado tanto en los bosques boreales como en los bosques tropicales. De esta manera, los bosques mismos al manipular al ambiente atmosférico generan sus propios parasoles paraprotegerse del estrés hídrico y de la fotoinhibición.

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