Aerossóis orgânicos em regiões remotas estão formando nuvens e podem ter um efeito subestimado nas mudanças climáticas

Contribuições globais da formação de aerossóis orgânicos secundários (SOA) para distribuições de núcleos de condensação de nuvens (CCN). (a-c) Concentrações médias por zona de CCN1.0 e CCN0.2 (a-c) desde a superfície até a troposfera superior no caso Base; (b-d) as contribuições fracionais de SOA para CCN0.2 e CCN1.0, respectivamente. A contribuição de SOA foi calculada como a diferença no CCN total entre as simulações Base e SOAoff. Crédito: Cartas de pesquisa geofísica (2022). DOI: 10.1029/2022GL100543

Um grupo de pesquisa da Universidade de Nagoya, no Japão, desenvolveu um modelo para esclarecer a importância de analisar a formação de nuvens a partir de partículas humanas e naturais. Como muitos modelos climáticos simplificam a formação de partículas atmosféricas a partir de vapores orgânicos, essas descobertas podem levar a previsões mais precisas das mudanças climáticas e do aquecimento global.

Orgânicos primários são gases ou partículas que são emitidos principalmente pela combustão de combustíveis fósseis, processos industriais e queima de plantas e árvores. Quando esses componentes entram na atmosfera, eles interagem com o oxigênio atmosférico e a luz solar. Esse processo os converte em aerossóis orgânicos secundários, um dos principais constituintes do material particulado PM2,5 que prejudica a saúde e o clima.

Um subconjunto desses aerossóis pode até servir como núcleos de condensação de nuvens, que, como o próprio nome indica, formam o núcleo ao redor do qual as nuvens se formam. Tais mudanças nas propriedades das nuvens afetam sua capacidade de refletir tanto a radiação de onda curta quanto a de onda longa, influenciando consequentemente o equilíbrio radiativo da Terra.

O professor associado Hitoshi Matsui da Escola de Pós-Graduação em Estudos Ambientais da Universidade de Nagoya defende a importância da distribuição desses núcleos de condensação de nuvens em áreas remotas, especialmente nos oceanos Pacífico e Atlântico. “Como as áreas oceânicas remotas cobrem uma grande fração (cerca de dois terços) da superfície da Terra, as nuvens remotas desempenham um papel crítico na determinação do equilíbrio radiativo da Terra”, disse ele. “Entender os fatores determinantes dos núcleos de condensação de nuvens em áreas remotas é, portanto, útil para criar projeções climáticas confiáveis”.

Juntamente com Liu Mingxu, também da Universidade de Nagoya, Matsui combinou um modelo aerossol-clima com medições de aeronaves para avaliar a magnitude da formação e crescimento de aerossóis orgânicos secundários. O estudo revelou que o processo de formação e crescimento de partículas finas atmosféricas, algo não considerado em muitos modelos climáticos, influencia o número de núcleos de condensação de nuvens em áreas remotas. Suas descobertas apareceram na Geophysical Research Letters.

Os pesquisadores descobriram que a formação de núcleos de condensação de nuvens de aerossóis orgânicos secundários afeta as nuvens. “Núcleos de condensação de nuvens formados a partir de aerossóis orgânicos secundários aumentam a capacidade das nuvens de refletir a luz solar de volta ao espaço”, explica Matsui. “Isso significa que os aerossóis orgânicos secundários têm o potencial de aumentar a magnitude do efeito de resfriamento das nuvens no clima”.

Para investigar o efeito da formação de nuvens a partir de aerossóis orgânicos secundários no forçamento radiativo das nuvens, o grupo de pesquisa também analisou as tendências desde os tempos pré-industriais até os dias atuais. O forçamento radiativo das nuvens refere-se ao efeito das nuvens na quantidade de radiação emitida para o espaço ou absorvida pela Terra e pela atmosfera.

Eles descobriram que a contribuição fracional dos aerossóis orgânicos secundários para os núcleos de condensação das nuvens era maior nos tempos pré-industriais do que no presente, e o efeito de resfriamento das nuvens pelos aerossóis orgânicos secundários também era maior nos tempos pré-industriais do que nos dias atuais.

“Nosso estudo revelou que a formação de partículas secundárias atmosféricas é um dos principais processos que determinam o número de núcleos de condensação de nuvens em áreas remotas”, explica Matsui.

“A implicação mais importante de nossa pesquisa é orientar os modelos climáticos para melhorar a precisão na modelagem do forçamento radiativo das nuvens e prever melhor as mudanças climáticas futuras. O efeito das partículas atmosféricas atuando como núcleos de condensação das nuvens para alterar as propriedades das nuvens é incerto na previsão de mudanças climáticas. Esperamos que esta seja uma descoberta importante que levará a uma previsão mais precisa das mudanças climáticas futuras e do aquecimento global.”


Publicado em 06/12/2022 20h05

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