Os estudos que trouxeram novas evidências sobre o assunto foram feitos por duas equipes de cientistas, uma comandada por Joachim Curtius, incluindo pesquisadores brasileiros e outra chefiada por Jiali Shen, ambas incluindo várias universidades e organizações científicas de várias partes do mundo.

As partículas suspensas na atmosfera na forma de aerossóis contribuem de forma inequívoca para a formação e para as propriedades das nuvens e podem influenciar na dinâmica climática de todo o planeta.

Os artigos publicados na Revista Nature em 04 de dezembro de 2024, elucidaram uma parte importante dos processos físicos e químicos formadores de nuvens em regiões de vegetação tropical, especialmente a floresta Amazônica.

Essas partículas, entre outras coisas, absorvem a radiação solar e refletem a luz em todas as direções. Elas também funcionam como núcleos para condensação de gotículas de água em nuvens.

Os cientistas consideram que essas partículas precisam ser levadas em conta nos modelos metreológicos, embora a sua variedade, o modo como surgem e a magnitude de suas atividades ainda precisem de mais investigações.

Os aerossóis podem estar presentes de forma direta na atmosfera, originados de inúmeras fontes naturais ou artificiais.

Entretanto reações químicas envolvendo precursores gasosos podem contribuir para a formação de partículas de aerossóis.

Aproximadamente a medade dos núcleos de condensação de nuvens presentes na troposfera superior, surgem a partir de novas partículas que se aglutinam com a colaboração de vapores de baixa volatilidade.

Vários desses precursores, entre eles, gases sulfurosos provenientes da atividade de vulcões e outros compostos biogênicos produzidos por microrganismos, além da queima de combustíveis fósseis, concorrem para a formação de partículas de aerossóis.

Também o iodo produzido por algas marinhas e alguns tipos de compostos orgânicos produzidos em grande abundância por árvores, especialmente nas regiões tropicais, podem ser citados, como elementos constituintes de nanomateriais em suspensão em elevadas altitudes.

Entre os compostos orgânicos estão os chamados hidrocarbonetos, sendo um deles o isopreno, um dos mais importantes elementos de formação de novas de partículas da atmosfera, segundo estudos mais recentes.

O gás isopreno é o segundo hidrocarboneto mais abundante presente na atmosfera originado de fontes biológicas. O primeiro mais abundante é o metano.

Atividades envolvendo descargas elétricas e reações químicas na alta atmosfera estão relacionadas com a produção de nanopartículas de aerossóis que explicam a formação dos grandes aglomerados de nuvens na região amazônica e em outras regiões tropicais do mundo.

A Amazônia é mantida por um delicado equilíbrio. A floresta transpira e exala aromas e partículas diversas. Compostos orgânicos voláteis como o ISOPRENO entre outros, são algumas das muitas substâncias que são produzidas pelo metabolismo da floresta.

Especialmente o isopreno é transportado para elevadas altitudes. Cerca de 500 milhões de toneladas de isopreno são liberadas na atmosfera pelas florestas do mundo anualmente. Um quarto dessa emissão é proveniente da Amazônia.

O isopreno é produzido durante o período diurno. Uma parte dele degrada ao entrar em contato com radicais altamente reativos durante o dia na presença de luz solar. Entretanto um volume considerável persiste durante a noite.

As intensas tempestades tropicais que acontecem à noite, favorecem a convecção profunda, onde correntes de ar ascendentes são impulsionadas pela alta umidade e pelo enorme calor acumulado sobre a floresta para grandes altitudes, levando junto considerável quantidade de isopreno.

Estes gases reagem com compostos de nitrogênio produzidos pelas descargas elétricas na alta atmosfera, onde as temperaturas podem chegar a 60 graus negativos cerca de a 14 a 15 km de altura na troposfera, abundante em cristais de gelo.

Ao nascer do sol, os radicais hidroxila reagem com o isopreno, oxidando-o, mediando a formação de intermediários que darão origem a nitratos orgânicos que vão formar nanopartículas de aerossóis, mais de 50 mil por centímetro cúbico.

Essas partículas se aglutinam, aumentam de tamanho e atuam como núcleos de condensação formando volumosas nuvens, que transportadas pelos ventos, se precipitam como chuva na amazônia e em diversas outras regiões mais ao sul em diversas partes do Brasil. Esse sistema de formação de nuvens influencia também o clima global.

O desmatamento traz redução na precipitação de forma significativa. A evapotranspiração diminui e a formação e o tranpsorte de isopreno também. Os níveis de aerossóis supensos decaem. A produção de partículas de aerossóis e diversos outros processos ficam prejudicados. Os efeitos podem ser imprevisíveis. Uma reação em cadeia de retroalimentação negativa pode se configurar numa alteração climática sem precedentes.

Os compostos biogênicos da floresta são assim importantíssimos para os eventos desencadeados na troposfera que contribuem sobremaneira para a formação das chuvas na região amazônica. A preservação das florestas tropicais é importantíssima para a manutenção do equilíbrio do sistema Terra como um todo, inclusive das condições do clima como elas se apresentam atualmente.

Para desvendar os mecanismos descritos, a equipe de Joachim Curtius utilizou a aeronave de pesquisa HALO para estudar a troposfera superior na amazônia. Já a equipe de Jiali Shen dispôs da câmara experimental CLOUD com o apoio do CERN – Organização Européia para Pesquisa Nuclear em seus trabalhos.

Bibliografia

CURTIUS, Joachim et al. Isoprene nitrates drive new particle formation in Amazon’s upper troposphere. Revista nature [S.I]. Alemanha, Dezembro de 2024. Disponível em: https://www.nature.com/articles/s41586-024-08192-4. Acesso em 08/12/2024 às 8:25 h.

SHEN, Jiali et al. New particle formation from isoprene under upper-tropospheric conditions. Revista nature [S.I]. Alemanha, Dezembro de 2024. Disponível em: https://www.nature.com/articles/s41586-024-08196-0. Acesso em 09/12/2024 às 9:00 h.

ALLAN, James. Abundant plant gas forms aerosol particles at high altitude — and could affect the climate. Revista nature [S.I]. Alemanha, Dezembro de 2024. Disponível em: https://www.nature.com/articles/d41586-024-03844-x. Acesso em 09/12/2024 às 14:00 h.

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