Identificación de partículas incluidas en hielos naturales (glaciares, permafrost, granizo) por sublimación adaptada

Abstract

Las partículas atrapadas en los hielos naturales (glaciares, permafrost, granizos, etc.) dan información valiosa sobre los ambientes en los que se formaron. En los testigos antárticos, las partículas aportan datos que favorecen las reconstrucciones paleoclimáticas y en los granizos hay partículas atmosféricas que desempeñan un papel crucial en la microfísica de nubes, en la nucleación de gotas y cristales de nieve, y están relacionadas con los vientos que intervienen en la tormenta. La extracción de las partículas habitualmente se realiza a través de la fusión del hielo y el filtrado posterior del agua obtenida, lo que requiere de una sala limpia de trabajo. Aquí se presenta una metodología novedosa de extracción de partículas del hielo desde la fase sólida, que resulta eficiente, de bajo costo en infraestructura y que minimiza las posibles fuentes de contaminación. La metodología, que llamamos de separación de partículas por sublimación adaptada, permite determinar la distribución espacial y la concentración de partículas, así como sus tamaños (sin las limitaciones de las filtraciones), la forma, estructura y composición química elemental de las mismas. El método se aplica a un granizo que cayó en Villa Carlos Paz de Córdoba, Argentina en la tormenta del 8 de febrero de 2018, el cual fue recolectado en el marco del programa COSECHEROS, el cual tiene en su centro una partícula de tamaño mediano de 40 um.

Particles trapped in natural ice (glaciers, permafrost, hail, etc.) provide valuable information about the environments in which they formed. In the Antarctic cores, the particles provide data that favors paleoclimatic reconstructions and in the hailstones there are atmospheric particles that play a crucial role in the microphysics of clouds, in the nucleation of snow, drops and crystals, and are related to the winds that intervene in the storm. The extraction of the particles is usually carried out by melting the ice and subsequent filtering of the water obtained, which requires a clean work room. Here, a novel methodology for extracting ice particles from the solid phase is presented, which is efficient, low-cost in infrastructure, and minimizes possible sources of contamination. The methodology, which we call particle separation by adapted sublimation, allows us to determine the spatial distribution and concentration of particles, as well as their sizes (without the limitations of filtration), their shape, structure and elemental chemical composition. The method is applied to a hail that fell in Villa Carlos Paz de Córdoba, Argentina in the storm of February 8, 2018, which was collected within the framework of the COSECHEROS program, which has in its center a medium-sized particle of 40 um.