Spray marino

Los rocío del mar son aerosoles marineros secuestrados por el viento en la cresta de las olas o formados por las olas . Si se forman a una temperatura por debajo del punto de congelación, las proyecciones se congelan casi instantáneamente en las estructuras donde se depositan y forman el llamado spray de congelación o congelación . Son la mayor fuente de aerosoles naturales en la atmósfera; contribuyen significativamente a los efectos radiativos directos e indirectos de los océanos. Contienen una alta concentración de sales minerales , especialmente cloruro de sodio . El estallido, en superficie o en proyecciones de agua, de la multitud de burbujas resultante de la mezcla del agua por el viento y las corrientes y el oleaje sobre rocas u objetos diversos (muelles, diques ...) está en el origen de la formación. de aerosoles que “juegan un papel esencial en muchos procesos dinámicos y termodinámicos en la capa superficial de la atmósfera marina. En particular, afectan la propagación electroóptica y también influyen en muchos procesos meteorológicos ” .

Según los modelos disponibles a finales de la década de 1990 , "el transporte turbulento es eficaz para los aerosoles más pequeños (r ≤ 60 μm) pero poco para el pulverizador más grande" y "la influencia del aerosol sobre los flujos de calor sensibles y latentes parece alta con vientos fuertes "

Factores diarios y estacionales que favorecen la pulverización.

Los dos factores más obvios y visibles son el viento y su velocidad y el tipo de ola (que depende de ella), pero otros parámetros son importantes:

Al comprender mejor el papel respectivo de estos parámetros, deberíamos comprender mejor el papel de la pulverización en el equilibrio de los impactos radiativos en la capa límite marina.
Recientemente (2019) se demostró que los modelos que no tomaron en cuenta la temperatura superficial del agua tienen sesgos muy significativos.

Efectos

Efectos naturales

El rocío de mar es una fuente natural de yodo (un oligoelemento importante ), sales minerales y núcleos de condensación en los que se pueden formar gotas de lluvia. También son una fuente de vapor de agua , que juega un papel importante en el ciclo del agua , las transferencias de calor entre el océano y las capas inferiores de la atmósfera y en el mediano y largo plazo sobre el clima (el vapor de (agua es un poderoso gas de efecto invernadero ).

En la zona intertropical, el rocío marino es localmente (donde el lecho rocoso es de origen volcánico o basáltico ) una fuente de corrosión significativa del lecho rocoso por la sal, en la zona intermareal y cerca, con la formación de nidos. 'Celdas en la roca , o incluso la creación de "piscinas de corrosión" de 3 a varias decenas de metros cuadrados (en Madeira, por ejemplo). Cuanto más frío es el clima, menos se observa este fenómeno, probablemente debido a una evaporación más lenta del agua del rocío.

El rocío del mar puede desaparecer durante decenas o incluso cientos de kilómetros durante las grandes tormentas. Así, hemos encontrado microfósiles de origen marino en trozos de ámbar (resina fosilizada), probablemente traídos por el rocío del mar en un pasado lejano. El rocío marino también modula los paisajes costeros que están expuestos a él, seleccionando una flora denominada halófila o nitro-halófila donde los ambientes son más eutróficos y las zonas muy expuestas a la sal del rocío marino reaccionan de manera diferente a las heladas y al manto de nieve.

Parte de las partículas de origen marino ascienden a la atmósfera y llegan a las nubes o incluso contribuyen directamente a su formación ( núcleos de nucleación de azufre) como el dimetilsulfuro (los compuestos biológicos de azufre emitidos a la atmósfera en mayor cantidad).

Efectos adversos en un contexto antropizado

Efectos fisicoquímicos

El rocío de mar (o camino salado) tiene varios efectos adversos o indeseables:

Spray que a menudo se ha vuelto contaminante

La contaminación generalizada de los océanos, y en particular de estrechos muy frecuentados como el Pas de Calais y mares cerrados o semicerrados como el Mediterráneo , explica la presencia frecuente o constante de cócteles de contaminantes en el spray. Estos contaminantes son a menudo capaces de actuar en sinergia y en ocasiones son fitotóxicos (defoliantes para determinadas especies de plantas o árboles, por ejemplo) y / o tóxicos para determinados animales terrestres, hongos y líquenes que están expuestos a ellos.

Algunos de los contaminantes ( especialmente los tensioactivos ) acumulados en el aceite perdido en el mar por los barcos penetran en la cutícula cerosa de las plantas costeras, que normalmente las protege de los rayos solares ultravioleta, la sal y la deshidratación. Las asociaciones fitosociológicas de plantas costeras (por ejemplo, la asociación con Crithmum maritimum y Limonium minutum ) están amenazadas o han desaparecido localmente debido a la exposición a rociadores contaminantes. Este fenómeno también puede afectar a árboles como el pino carrasco o el eucalipto , que determinados contaminantes del mar en el aire pueden debilitar o matar.

El aerosol y los contaminantes PM10 que liberan al aire al deshidratarse también están frecuentemente expuestos a picos de ozono , frecuentes en la costa debido al reflejo de parte de los rayos UV del sol en el mar. El ozono es una fuente de contaminación fotoquímica adicional, que puede empeorar los efectos de los contaminantes transportados por el aire hacia la tierra por la pulverización o el viento marino , en particular para los árboles y los bosques costeros.

Este tipo de contaminación puede ser más marcado en las islas ubicadas en regiones marinas contaminadas (la isla de Porquerolles o la isla de Port-Cros por ejemplo). En las islas y en la costa, los cristales resultantes de la deshidratación en el aire del spray pueden contribuir significativamente a superar los valores límite establecidos para las PM10 en el aire y, por tanto, por la noche a los halos asociados a la contaminación lumínica . A nivel local, los aerosoles que forman pueden ser una fuente de radionucleidos que regresan a la tierra .

Investigar

Los investigadores y meteorólogos están interesados ​​en los aerosoles, que son componentes esenciales de la atmósfera, como los gases; El 75% del planeta está cubierto por el mar, los aerosoles marinos constituyen una parte significativa de los aerosoles atmosféricos naturales.

La ciencia busca comprender mejor la formación y los efectos ecológicos de los aerosoles y, en particular, de los aerosoles; efectos climáticos y microclimáticos, pero también efectos tóxicos de la pulverización contaminada en plantas y ecosistemas (la pulverización costera a menudo contiene hidrocarburos, tensioactivos y otros tensioactivos, que cuando se mezclan con sal degradan las cutículas cerosas que protegen las hojas o agujas de las plantas (pueden causar una deshidratación anormal de las hojas) , que se acerca al 30% en Eucalyptus gomphocephala , con exceso de sodio (Na +) y pérdida de calcio (Ca ++) y / o potasio (K +) en las células de las hojas; y aumento de la humectabilidad de las hojas. Los árboles pueden sufrir la contaminación de la aspersión , Pino carrasco, por ejemplo. Una cutícula degradada también expone las células a los efectos de los residuos de plaguicidas llegados al mar y reexportados a la tierra por el rociado. Estos rociados contaminados pueden degradar insidiosamente la vegetación costera y, en particular, los árboles, efectos que se añaden a los de la lluvia ácida y el aumento de los rayos UV del suelo áreas y ciertos contaminantes (ozono troposférico) vinculados al agujero en la capa de ozono .

Se han desarrollado métodos estandarizados de muestreo y análisis de aerosoles para permitir una mejor comparabilidad y confiabilidad de los resultados del estudio. En Francia, entre los lugares donde se ha estudiado la contaminación del agua del mar se encuentran, por ejemplo, la bahía de Hyères y las islas de Hyères .

Experimentos de flora

Por ejemplo, podemos probar los efectos de rociar agua de mar contaminada en varios tipos de plantas, incluidos árboles como Acacia cyanophylla y Eucalyptus gomphocephala de Cap Bon (Túnez) después de su declive a lo largo de la costa para mejorar. con el fin de "caracterizar las interacciones de los flujos turbulentos de pulverización generados en la superficie del mar con los flujos de calor turbulentos en la capa superficial de la atmósfera marina" . También se trata de simular y comprender, según las categorías de aspersión, los fenómenos de convección-difusión y evaporación total o parcial de aspersión (transferencias de masa de agua del mar o de los lagos a la atmósfera).

También se están investigando plantas resistentes a la pulverización, plantas que ayudan a arreglar el litoral (y en particular a las dunas) y que, por tanto, reducen el riesgo de erosión costera , pero que pueden ser debilitadas o muertas por ciertos contaminantes, marineros o pisoteos por caminantes. , bañistas, etc.

Experimentos en infraestructuras

Por último, en el contexto del aumento del nivel del mar y el cambio climático, la ciencia también busca predecir y modelar dónde y cuándo es más probable que las tormentas futuras provoquen inundaciones. Para ello, es necesario, en particular, poder cuantificar el volumen de agua de mar transportada a tierra a través de la pulverización, en particular por encima de los muelles o diques de la costa.

Así, el Centro Nacional de Oceanografía  (en) (NOCs) de Liverpool constató que en 2019 ha mejorado la comprensión de las tormentas y la medición del nivel de las olas, pero la extensión de la cantidad de agua de mar atraviesa los diques protectores de ciertas costas en forma de La pulverización o el derrame todavía son muy poco conocidos, incluso si en un país como el Reino Unido el equivalente a 197 mil millones de dólares estadounidenses en bienes raíces y 4 millones de personas se ven amenazadas regularmente por inundaciones costeras. Por ello, el CNO desea equipar los diques con un dispositivo (red de cables capacitivos que permite calcular la velocidad y el volumen del agua que lo atraviesa) denominado “WireWall” para ayudar a los responsables a medir el volumen de spray o de olas que atraviesan. el dique. Estos datos se utilizarían para mejorar las bases de datos necesarias para mejorar el modelado oceanográfico (y la guía europea EurOtop ), y hasta qué punto ya podría ser necesario fortalecer la defensa contra inundaciones.

El sistema también podrá activar una alerta de inundación o alarma sobre el riesgo de que los cochecitos sean arrastrados por olas inusualmente grandes. El principio de WireWalls podría utilizarse para controlar la seguridad de las presas, o para medir la eficacia protectora de un cordón de guijarro, de un manglar útil contra el mar. La primera prueba está prevista en el muelle de Crosby para medir la medida en que el estacionamiento detrás del embarcadero está expuesto a entradas de agua de mar, mientras que en la década de 2010 el nivel medio del mar aumenta en 1,6  mm / año .

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Ver también

Bibliografía

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