Por primera vez, los meteorólogos han captado las diminutas ráfagas de luz ultravioleta emitidas por los árboles durante las tormentas eléctricas.
Los científicos llevan tiempo sospechando de la existencia de este fenómeno invisible, que se cree que es el resultado de la carga de una tormenta que induce una corriente eléctrica dentro de los árboles.
Este resplandor, denominado “corona”, producido por la acumulación de carga en las puntas de las hojas, se había recreado previamente en un laboratorio y se había inferido a partir de extraños cambios en los campos eléctricos de los bosques durante las tormentas.
Pero convencidos de que era necesario verlo para creerlo, un equipo liderado por el meteorólogo Patrick McFarland de la Universidad Estatal de Pensilvania se dedicó a perseguir tormentas para obtener pruebas concretas.
“Estas cosas realmente suceden; las hemos visto; ahora sabemos que existen”, afirma McFarland.
Las tormentas eléctricas son estructuras de enorme turbulencia eléctrica. Las imponentes nubes cumulonimbus contienen frenesíes de partículas de hielo y polvo que redistribuyen las cargas como una batería gigante.
Una vez que la diferencia entre estas cargas se vuelve lo suficientemente fuerte, las corrientes celestiales pueden crujir por encima de nuestras cabezas o entre las nubes y el suelo como rayos.
Pero este intercambio eléctrico entre la tierra y el cielo no siempre es tan dramático. A veces, un desequilibrio de carga puede ascender por el árbol más cercano, cuyos troncos y ramas cargados de humedad ofrecen un buen camino a seguir. Impedida de progresar por una capa de aire aislante, la carga se acumula en las hojas del árbol, donde irradia débilmente una corona de luz ultravioleta.
McFarland y su equipo vislumbraron la primera corona simulando el fenómeno en el laboratorio. Colocaron pequeños árboles de abeto y arce en macetas de plástico debajo de placas metálicas cargadas para imitar las nubes de tormenta cargadas que pasan por encima. Luego, apagaron las luces.
“En el laboratorio, si apagas todas las luces, cierras la puerta y bloqueas las ventanas, apenas puedes ver las coronas. Parecen un resplandor azul”, explica McFarland.
Luego, el equipo rastreó estas chispas casi invisibles en la naturaleza montando una camioneta Toyota Sienna 2013 con una estación meteorológica, un detector de campo eléctrico, un telémetro láser y un periscopio montado en el techo para dirigir la luz a una cámara ultravioleta.
El video resultante no parece mucho al principio: hojas de liquidámbar (Liquidambar styraciflua) ondeando con el viento de una tormenta que azota Carolina del Norte.
Pero el equipo fue capaz de detectar con su equipo grupos de señales ultravioleta a lo largo de las ramas, con 41 ráfagas distintas de luz que duraron entre 0,1 y 3 segundos.
Se comportaron de forma esporádica, “saltando de hoja en hoja y a veces repitiéndose en la misma hoja”, explican los investigadores. Esto coincide con lo que se había visto previamente en experimentos de laboratorio que simulaban los efectos de la tormenta.
Se observaron efectos similares en pinos loblolly (Pinus taeda), así como en liquidámbar, a lo largo de la costa este de Estados Unidos.
Con una visión sobrehumana, dice McFarland, “creo que verías una franja de resplandor en la parte superior de cada árbol bajo la tormenta”.
“Probablemente parecería un espectáculo de luces bastante genial, como si miles de luciérnagas parpadeantes en UV descendieran sobre las copas de los árboles”.
Cada una de estas coronas emitió alrededor de 100 mil millones de fotones a una longitud de onda de alrededor de 260 nanómetros por cada fotograma del video.
“Resultados similares en cuatro interceptaciones de tormentas adicionales de Florida a Pensilvania dan lugar a la visión de franjas de resplandor de corona centelleantes a medida que las tormentas eléctricas pasan sobre los bosques”, escriben McFarland y su equipo.
“Tales coronas generalizadas tienen implicaciones para la eliminación de hidrocarburos emitidos por los árboles, daños sutiles en las hojas de los árboles y electrificación limitada de las tormentas eléctricas.
No está claro qué efecto podría tener esta corriente eléctrica relativamente grande en los árboles de todo el mundo.
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Por ejemplo, la exposición repetida a estas oleadas eléctricas podría matar las ramas superiores de un árbol, de forma similar a cuando un árbol forma un líder ascendente en un rayo de nube a tierra.
“Los impactos de estas coronas en la química atmosférica, la ecología forestal, la salud, la evolución y la electrificación de las tormentas eléctricas deben ser reevaluados y comprendidos, especialmente a medida que las tormentas eléctricas, y por lo tanto las coronas, aumentan en un clima cálido”, concluye el equipo.
La investigación fue publicada en Geophysical Research Letters.
