Poeira do Saara influencia chuvas na Floresta Amazónica
Pesquisador da USP e grupo internacional desvendam propriedades das partículas que formam nuvens de gelo e confirmam: poeira do deserto do Saara influencia regime de chuvas na Amazónia.
A poeira do deserto do Saara, na África, tem uma influência importante no regime de chuvas da Amazónia. A afirmação, que pode parecer inusitada à primeira vista, foi comprovada em um estudo realizado por um grupo internacional de pesquisadores - com participação brasileira -, publicado na revista Nature Geoscience.
Aerossóis
De acordo com Paulo Artaxo, professor do Instituto de Física da Universidade de São Paulo (USP) e um dos autores do trabalho, o objectivo foi realizar, pela primeira vez em uma região tropical do planeta, medidas de aerossóis conhecidos como núcleos de condensação de gelo - partículas que têm a propriedade de formar nuvens convectivas, influenciando a precipitação, a dinâmica das nuvens e a quantidade de entrada e saída de radiação solar.
"As nuvens convectivas na Amazónia, que ficam entre 12 e 15 quilómetros de altitude, têm suas gotas congeladas. Para que possam aparecer partículas de gelo nessas nuvens é preciso existir os núcleos de condensação de gelo. Pela primeira vez medimos as propriedades físico-químicas desses núcleos", disse à Agência FAPESP.
Poeira que faz chover
Segundo Artaxo, ao fazer as medidas, o grupo descobriu que a vegetação da própria Amazónia e a poeira proveniente do Saara são as duas principais fontes dos núcleos de condensação de gelo.
"A importância disso é que a maior parte da chuva na Amazónia é proveniente das nuvens convectivas. E é a primeira vez que detectamos essas partículas. Identificamos como núcleos de gelo e medimos suas propriedades físicas, químicas e biológicas", disse o também coordenador do Programa de Grande Escala da Biosfera-Atmosfera na Amazónia (LBA) e ex-coordenador da área de geociências da FAPESP.
Para realizar o estudo, o grupo utilizou modelos matemáticos que simulam o comportamento das nuvens de gelo em condições amazónicas. "A parte surpreendente é que a poeira do Saara é responsável por uma fracção significativa dos núcleos de condensação de gelo da Amazónia, especialmente em altas altitudes e temperaturas mais baixas", explicou.
Camada de poeira
Segundo Artaxo, o estudo sugere que a contribuição das partículas biológicas locais para a formação de núcleos de gelo aumenta em altas temperaturas atmosféricas - com altitude mais baixa -, enquanto a contribuição por partículas de poeira cresce nas baixas temperaturas das regiões mais altas.
"Descobrimos que a vegetação da própria floresta alimenta os núcleos em altitudes que vão até 8 ou 9 quilómetros. Enquanto isso, a poeira do Saara nessa época do ano - o estudo foi feito entre Fevereiro e Março - predomina em altitudes acima de 9 ou 10 quilómetros", disse.
As análises apontaram que os núcleos são compostos principalmente de materiais carbónicos e poeira. "Mostramos que as partículas biológicas dominam a fracção carbónica, enquanto a importação da poeira do Saara explica o aparecimento intermitente de núcleos contendo poeira", contou.
A poeira do deserto africano, segundo Artaxo, é um fenómeno atmosférico sazonal cujo pico se dá entre Março e o fim de Abril. "É um fenómeno de transporte atmosférico de longa distância que já conhecíamos. Mas nunca tínhamos medido as propriedades de nucleação dessas partículas."
Supercongelador
Na primeira fase do estudo a equipe utilizou um equipamento supercongelador para esfriar as partículas a 50 graus negativos e lançá-las na Floresta Amazónica, a fim de fabricar cristais de gelo.
"A partir daí, analisamos as propriedades físicas, químicas e biológicas desses cristais, utilizando técnicas analíticas nucleares - especificamente o método Pixe, disponível no Instituto de Física da USP. Pudemos analisar a concentração de alumínio, silício, titânio e ferro nas partículas", disse.
Impressão digital da poeira
A partir da análise, os pesquisadores descobriram que a assinatura elementar das partículas correspondia à assinatura da poeira do deserto do Saara. O segundo passo foi descobrir como essas partículas saem da África e chegam à Amazónia.
"Para isso rodamos modelos de circulação global da atmosfera e mostramos que, efectivamente, quando estavam presentes as concentrações de alumínio, silício, titânio e ferro que correspondiam à poeira do Saara, o modelo confirmava essa circulação", afirmou.
Com a pesquisa, o grupo concluiu que a concentração e a abundância de núcleos de condensação de gelo na Amazónia podem ser explicadas, em sua quase totalidade, por emissões locais de partículas biológicas complementadas pela importação da poeira saariana.
Segundo Artaxo, os estudos terão continuidade: "Tentaremos simular e medir como se dá a variabilidade sazonal dos núcleos de condensação de gelo sobre a Amazónia", destacou.
Além de Artaxo, participaram do estudo Markus Petters, Sonia Kreidenweis e Colette Heald, do Departamento de Ciências Atmosféricas da Universidade Estadual do Colorado (Estados Unidos), Scot Martin, da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas da Universidade de Harvard (Estados Unidos), e Rebecca Garland, Adam Wollny e Ulrich Pöschl, do Departamento de Biogeoquímica do Instituto de Química Max Planck (Alemanha).
Inovação Tecnológicao método Pixe, disponível no Instituto de Física da USP. Pudemos analisar a concentração de alumínio, silício, titânio e ferro nas partículas", disse.
Impressão digital da poeira
A partir da análise, os pesquisadores descobriram que a assinatura elementar das partículas correspondia à assinatura da poeira do deserto do Saara. O segundo passo foi descobrir como essas partículas saem da África e chegam à Amazónia.
"Para isso rodamos modelos de circulação global da atmosfera e mostramos que, efectivamente, quando estavam presentes as concentrações de alumínio, silício, titânio e ferro que correspondiam à poeira do Saara, o modelo confirmava essa circulação", afirmou.
Com a pesquisa, o grupo concluiu que a concentração e a abundância de núcleos de condensação de gelo na Amazónia podem ser explicadas, em sua quase totalidade, por emissões locais de partículas biológicas complementadas pela importação da poeira saariana.
Segundo Artaxo, os estudos terão continuidade: "Tentaremos simular e medir como se dá a variabilidade sazonal dos núcleos de condensação de gelo sobre a Amazónia", destacou.
Além de Artaxo, participaram do estudo Markus Petters, Sonia Kreidenweis e Colette Heald, do Departamento de Ciências Atmosféricas da Universidade Estadual do Colorado (Estados Unidos), Scot Martin, da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas da Universidade de Harvard (Estados Unidos), e Rebecca Garland, Adam Wollny e Ulrich Pöschl, do Departamento de Biogeoquímica do Instituto de Química Max Planck (Alemanha).