Investigação revela que os aerossóis dos incêndios florestais canadianos do verão de 2023 contribuíram para a formação destas nuvens sobre o Ártico
As nuvens, compostas por minúsculas gotículas de água ou cristais de gelo, desempenham um papel vital na regulação do clima da Terra, influenciando a quantidade de radiação solar que atinge a superfície. A fase da nuvem tem um impacto significativo no balanço energético da superfície, uma vez que as de água líquida refletem mais radiação do que as de gelo. Estas últimas formam-se normalmente a temperaturas inferiores a -38°C, mas observações recentes indicam a sua constituição a temperaturas mais elevadas no Ártico. Este fenómeno é facilitado por partículas nucleadoras de gelo (INP), incluindo poeiras minerais, aerossóis orgânicos e bioaerossóis, que promovem a formação de nuvens de gelo acima do ponto de congelação habitual.
Os rios atmosféricos de latitudes mais baixas contribuem para o declínio do gelo marinho, enquanto os incêndios florestais libertam aerossóis que podem influenciar a formação de nuvens de gelo. O calor dos oceanos aquece ainda mais a atmosfera e as erupções vulcânicas libertam aerossóis que podem ter impacto na formação de nuvens. Juntos, estes fatores interagem de uma forma complexa e dinâmica, moldando o sistema climático do Ártico.
Estas INP, provenientes principalmente do exterior da região ártica, incluem também vestígios de aerossóis de carbono orgânico (OC). Os incêndios florestais no Canadá, Alasca e Rússia são as principais fontes destes aerossóis, contribuindo para concentrações mais elevadas de CO, carbono negro e outros aerossóis sobre o Ártico. No entanto, apesar das amplas provas científicas do transporte de aerossóis a partir de latitudes mais baixas, continua a faltar estabelecer uma ligação clara entre os aerossóis transportados e a formação de nuvens de gelo no Ártico.
Num estudo recente, liderado por Kazutoshi Sato e com a participação do Jun Inoue do Instituto Nacional de Investigação Polar, no Japão, os cientistas propuseram-se compreender de que forma os aerossóis de incêndios florestais influenciam a formação de nuvens de gelo no Ártico. O estudo foi disponibilizado online em 24 de dezembro de 2024 e deverá ser publicado no Volume 315 da Atmospheric Research em 1 de abril de 2025.
Os dados de campo utilizados no estudo foram recolhidos em setembro de 2023 durante uma expedição aos mares de Chukchi e Beaufort, na região do Ártico, a bordo do RV Mirai, um navio de investigação japonês. A equipa utilizou vários instrumentos, incluindo sondas de sensores de partículas de nuvens (CPS) e drones, para medir a contagem de partículas e as propriedades das nuvens. Além disso, foram utilizadas ferramentas de modelação atmosférica, como um modelo de trajetória inversa, para seguir o movimento dos aerossóis e identificar as suas regiões de origem. Kazutoshi Sato explica: “Na troposfera inferior, o nosso contador de partículas baseado em drones registou contagens de partículas de duas ordens de grandeza superiores à média da viagem. Utilizando a sonda CPS, detctámos nuvens de gelo na troposfera média a temperaturas superiores a -15 °C, perto de uma corrente de ar quente e húmido proveniente de latitudes médias. Estas correntes são frequentemente designadas por rios atmosféricos (AR). As nossas observações sugerem que estes aerossóis de incêndios florestais, que viajaram através do AR, contribuem para a formação de nuvens de gelo em condições relativamente quentes”.
Utilizando a análise da trajetória para trás, a equipa descobriu que as massas de aerossóis OC provenientes de incêndios florestais no Canadá viajaram para o Ártico, onde contribuíram para a formação de nuvens de gelo a temperaturas mais quentes do que o habitual. A equipa seguiu o rasto dos rios atmosféricos (AR) provenientes das zonas de incêndios florestais e verificou que estes passaram sobre áreas com elevadas concentrações de aerossóis OC. “O evento AR é um muito importante para o transporte de humidade das latitudes médias para a região polar, e este estudo mostra também que os aerossóis podem ser transportados por este sistema”.
Este estudo sublinha a necessidade crítica de perfis atmosféricos verticais derivados do terreno, incluindo a monitorização das concentrações do número de aerossóis e da sua composição química, para desenvolver uma modelação numérica mais precisa das regiões polares. Ao estabelecer uma ligação clara entre os aerossóis emitidos por incêndios florestais e a formação de nuvens de gelo, esta investigação abre caminho a futuros esforços que irão aperfeiçoar a forma como o transporte de aerossóis é representado nos modelos climáticos do Ártico.
