2016-06-01

Subject: Surpresa na formação de nuvens pode melhorar as previsões climáticas

Surpresa na formação de nuvens pode melhorar as previsões climáticas

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@ Nature/Neil McAllister / Alamy Stock Photo

Moléculas libertadas pelas árvores podem semear nuvens, revelaram duas experiências. As descobertas, publicadas nas revistas Nature e Science, vão contra uma assunção de que é preciso poluição com ácido sulfúrico para que ocorra um certo tipo de formação de nuvens e sugere que as predições climáticas podem ter subestimado o papel das nuvens no clima pré-industrial.

Se os resultados das experiências forem confirmados, as predições do clima futuro devem tê-las em conta, diz Reto Knutti, modelador climático no Instituto Federal de Tecnologia da Suíça (ETH Zurique). Desde há mais de 20 anos que as nuvens têm sido a maior fonte de incerteza na compreensão da forma como as emissões humanas afetam a atmosfera, diz ele.

Para além da libertação de dióxido de carbono, a queima de combustíveis fósseis produz indiretamente ácido sulfúrico, que se sabe semear nuvens. Por isso, os peritos climáticos têm assumido que desde os tempos pré-industriais tem ocorrido um grande aumento no coberto de nuvens, que se pensa ter um efeito global de arrefecimento ao refletir a luz do sol de volta para o espaço. Assim, assumiram que este efeito de arrefecimento teria mascarado, em parte, a sensibilidade climática subjacente à subida dos níveis de dióxido de carbono.

As últimas experiências sugerem os tempos pré-industriais deverão ter sido mais nublados do que se pensava e se assim for o efeito de máscara, e por sua vez os efeitos de aquecimento do dióxido de carbono, podem ter sido sobrestimados, diz Jasper Kirkby, físico no CERN em Genebra, Suíça, que liderou uma das experiências.

Mas Kirkby acrescenta que é demasiado cedo para dizer se isto é verdade na prática ou em que grau, pois existem tantos fatores em jogo nas predições: “Há muitas incertezas e estamos apenas a falar de uma”, diz Kirkby. Knutti considera que os resultados provavelmente não afetarão as projeções mais prováveis de aquecimento, como as reveladas pelo Painel Intergovernamental para as Alterações Climáticas.

As nuvens são formadas por gotículas microscópicas de água líquida ou, em alguns casos, pequenos cristais de gelo mas na atmosfera o vapor de água não pode simplesmente transformar-se numa nuvem: precisa de partículas sólidas ou líquidas, conhecidas por aerossóis, sobre as quais condensam.

Cerca de metade desses aerossóis formam-se, já na forma sólida, a partir da superfície da Terra: por exemplo, poeira dos desertos, cristais de sal dos oceanos ou cinzas das combustões. A outra metade forma-se de novo na atmosfera a partir de impurezas gasosas. As moléculas gasosas individuais capturam mais moléculas do ar para formar partículas sólidas que, se crescerem acima dos 50 a 100 nanómetros, podem condensar água sobre elas.

Até á pouco tempo, os peritos atmosféricos pensavam que apenas o vapor de ácido sulfúrico, que pode resultar de erupções vulcânicas ou da queima de combustíveis fósseis, podia desencadear este processo logo pensava-se que os céus pré-industriais eram menos nublados do que os atuais pois continham menor quantidade deste poluente, diz Kirkby.

Para investigar o processo, ele virou-se para a experiência Cosmics Leaving Outdoor Droplets (CLOUD), que fundou. Um tanque de aço inoxidável com 3 metros de altura, o CLOUD pode reproduzir um vasto leque de condições atmosféricas e pode ligado a feixes de partículas que alimentam o Grande Colisor de Hadrões (LHC) do CERN. Isto simula os efeitos dos raios cósmicos (partículas subatómicas de alta energia provenientes de fora do Sistema Solar e que se pensa terem efeito sobre a formação de nuvens) na atmosfera.

Nos dois artigos da Nature, Kirkby e os seus coautores relatam que os aerossóis podem formar-se e crescer até á dimensão necessária para semear uma nuvem a partir de compostos emitidos pelas árvores, sem qualquer tipo de ácido sulfúrico e acelerados pelos raios cósmicos simulados. Nestas experiências, a equipa usou α-pineno, uma molécula que ajuda as florestas de abetos o seu odor caraterístico mas compostos de outros tipos de vegetação podem revelar um efeito semelhante, dizem os cientistas.

No terceiro artigo, publicado na revista Science, uma equipa que inclui alguns dos coautores de Kirkby relatou uma descoberta semelhante usando uma experiência diferente: Federico Bianchi, químico agora na Universidade de Helsínquia, mediu a composição do ar e monitorizou o clima a partir da estação de investigação de Jungfraujoch nos Alpes suíços, a cerca de 3500 metros de altitude. Descobriu que as moléculas semelhantes ao α-pineno com origem na vegetação são capazes de semear nuvens sem grande quantidade de ácido sulfúrico.

Para além de encaixar nas predições climáticas, as descobertas têm outra implicação potencial, diz o cientista atmosférico Bjorn Stevens, do Instituto Max Planck de Meteorologia de Hamburgo, Alemanha. Alguns cientistas alertaram para o facto de substâncias como o dióxido de enxofre usado nas centrais a carvão para limpar as emissões poderem remover parte do efeito benéfico de arrefecimento das nuvens e aumentar o aquecimento global mas isto pode ser uma preocupação menor pois as árvores também semeiam nuvens: “O que isto significa é que não precisamos de temer o ar limpo", diz Stevens.

Também é interessante especular sobre se as árvores emitem estes compostos, em parte, porque há um benefício para elas próprias na manipulação do clima, diz Kirkby: “Isto vai ao encontro da hipótese Gaia (teoria que defende que a vida na Terra se comporta como um único organismo que tende a preservar-se). É um belo mecanismo para as árvores controlarem o seu ambiente."

 

 

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