Árvores e nuvens: A surpreendente ligação climática revelada por cientistas
Todos os anos, de setembro a dezembro, Lubna Dada, uma cientista atmosférica, realiza experimentos relacionados à formação de nuvens. Dada colabora com vários colegas no CERN, na Suíça, usando uma câmara de aço inoxidável com capacidade para 7.000 galões. Esta pesquisa tem como objetivo compreender como as emissões naturais interagem com o ozônio para gerar aerossóis que impactam na dinâmica climática.
As nuvens constituem a maior fonte de incerteza nas previsões climáticas. Sua presença pode tanto refletir a luz solar longe da superfície da Terra quanto aprisionar o calor, dependendo da localização. Os cientistas estão ansiosos para determinar os fatores que influenciam a formação das nuvens e se isso leva a efeitos de resfriamento ou aquecimento. Além disso, eles estão interessados em descobrir como as atividades humanas alteraram a formação de nuvens.
A formação de nuvens começa quando partículas de aerossol na atmosfera atraem vapor de água ou gelo. Essas partículas podem se originar de várias fontes, como areia, sal, fuligem, fumaça, poeira ou vapores liberados por organismos vivos e máquinas, como o dióxido de enxofre proveniente da queima de combustíveis fósseis. No CERN, os pesquisadores replicam esse processo introduzindo vapores específicos em uma câmara de aço conhecida como CLOUD (Cosmics Leaving Outdoor Droplets).
Em um estudo recente publicado na Science Advances, a equipe internacional de Dada destaca o papel de um tipo de produto químico liberado pelas árvores na formação de nuvens. Embora as árvores emitam voláteis naturais, como isopreno e monoterpenos, que podem iniciar reações químicas de formação de nuvens, o estudo se concentra em um grupo menos comum de voláteis chamados sesquiterpenos. Os sesquiterpenos têm vários odores, como amadeirados, terrosos, cítricos ou picantes, dependendo da planta ou microorganismo que os emite.
A pesquisa revela que os sesquiterpenos são mais eficazes como geradores de nuvens do que se pensava anteriormente, dobrando a formação de nuvens mesmo em pequenas proporções em relação a outros voláteis. Esse achado sugere que as árvores desempenham um papel significativo na formação de nuvens, especialmente em regiões com emissões de enxofre reduzidas. Em ambientes mais limpos, as plantas e as árvores se tornam os principais impulsionadores da formação de nuvens, assemelhando-se às condições pré-industriais.
Essa pesquisa tem implicações para aprimorar as estimativas das condições atmosféricas antes da industrialização. Pode indicar que uma parte substancial dos aerossóis, originários de árvores, foi subestimada. Consequentemente, os modelos climáticos podem necessitar de ajustes.
Embora as emissões antropogênicas dominem a formação de nuvens em áreas urbanas, os voláteis das plantas prevalecem em ambientes mais intocados. Avanços recentes na tecnologia de laboratório permitiram aos cientistas identificar com precisão os voláteis mais influentes.
A importância dos sesquiterpenos só foi reconhecida relativamente recentemente. Em 2010, os pesquisadores detectaram sesquiterpenos próximos ao solo da Floresta Amazônica, indicando seu potencial papel na formação de nuvens. Este estudo confirma um mecanismo semelhante em florestas e turfeiras finlandesas. Instrumentos aprimorados contribuíram para essas descobertas.
Para avaliar a capacidade dos sesquiterpenos de gerar nuvens, a equipe de Dada procurou recriar uma atmosfera de floresta livre de poluição. Eles observaram que a adição de um sesquiterpeno chamado β-cariofileno resultou em aumento da formação de nuvens e crescimento de partículas. Esse experimento demonstrou a contribuição substancial dos sesquiterpenos para a formação de nuvens.
Essas descobertas também sugerem que os sesquiterpenos podem ajudar a contabilizar os níveis globais de aerossóis, afetando o forçamento radiativo, ou seja, a capacidade das nuvens de refletir o calor longe da Terra. Os modelos climáticos historicamente enfrentaram dificuldades para incorporar com precisão os níveis de aerossóis, possivelmente devido à subestimação dos aerossóis naturais provenientes de árvores e microorganismos.
Quantificar como as árvores contribuem para a formação de nuvens pode aprimorar as previsões climáticas. Embora as emissões industriais possam reduzir o aquecimento por meio do forçamento radiativo, compreender os níveis de aerossóis pré-industriais pode alterar nossa perspectiva sobre as contribuições industriais.
Prever o impacto no aquecimento global permanece complexo, pois diversos fatores, como estresse térmico, condições climáticas extremas e desmatamento, influenciam a formação de nuvens. Os modelos climáticos desempenham um papel crucial na avaliação de estratégias potenciais de mitigação.
A pesquisa em andamento de Dada no CERN visa explorar como as emissões antropogênicas, como o dióxido de enxofre, interagem com a capacidade das plantas de gerar nuvens. Essa pesquisa busca proporcionar uma compreensão mais abrangente da formação de nuvens em diferentes ambientes ao redor do mundo. [Wired]
