Os cientistas identificaram um processo natural até então desconhecido no Ártico que pode estar causando um aumento no número de partículas formadoras de nuvens na atmosfera. A descoberta poderá ter impactos significativos na cobertura de nuvens, na quantidade de luz solar refletida de volta para o espaço e na forma como o Ártico responderá às futuras alterações climáticas.
As descobertas, publicadas em 5 de agosto geologia da naturezaVenha de uma equipe internacional liderada pela Universidade de Birmingham com colegas da China e da Espanha. Os pesquisadores fornecem a primeira evidência do mundo real de que um poderoso processo de formação de partículas ocorre onde o gelo marinho do Ártico encontra o oceano aberto. Nesta região, a vida marinha e a luz solar ajudam a produzir uma mistura química que pode semear a atmosfera com partículas capazes de afetar as nuvens.
Partículas formadoras de nuvens crescem perto do gelo do Ártico
Este processo envolve iodo, enxofre e compostos orgânicos que ocorrem naturalmente e que são liberados no ar e contribuem para a formação de novas partículas atmosféricas. Perto da borda do gelo marinho, os investigadores observaram que o número de partículas capazes de formar gotículas de nuvens aumentou cinquenta vezes num único dia.
À medida que o clima do Ártico aquece, mais gelo marinho derrete. Esse recuo expõe uma grande área de borda de gelo biologicamente produtiva, onde pode ocorrer a formação de partículas. Essas partículas adicionais podem alterar a cobertura de nuvens, o que por sua vez afecta o equilíbrio de radiação da Terra, alterando a quantidade de energia absorvida ou reflectida.
A pesquisa foi apoiada pelo Natural Environment Research Council (NERC). Os cientistas coletaram suas medições durante uma expedição a bordo do Royal Research Ship Discovery ao redor da Groenlândia e do Estreito de Davis na primavera e no verão de 2022.
O co-autor, James Breen, professor assistente em Ciências Atmosféricas na Universidade de Birmingham, disse:”Nossas descobertas fornecem a primeira validação no mundo real de um mecanismo químico atmosférico recentemente identificado envolvendo oxoácido de iodo e ácido sulfúrico. Até agora, este processo só tinha sido demonstrado em experimentos de laboratório na câmara CLOUD do CERN. “
Molécula recentemente identificada ajuda as partículas a crescer
A equipe também descobriu uma classe até então desconhecida de compostos atmosféricos, chamados moléculas orgânicas oxigenadas contendo iodo (I-OOMs). Esses compostos parecem ajudar as partículas recém-formadas a crescer até se tornarem grandes o suficiente para afetar a formação de nuvens.
Dr. James Breen disse: “Esses compostos recentemente identificados ajudam pequenas partículas a se transformarem em partículas maiores que podem dar origem a nuvens – acreditamos que esta é a primeira vez que tais moléculas foram observadas e sugerem novos caminhos importantes para a química do iodo.”
Os investigadores encontraram evidências de formação de novas partículas em dias com mais de 80% de luz solar, sugerindo que este fenómeno é comum nesta parte do Ártico. O processo começa com compostos liberados na atmosfera que são então transformados quimicamente pela luz solar. Os ingredientes incluem:
- Os compostos de iodo são liberados do oceano, do gelo marinho e das áreas costeiras.
- Dimetilsulfeto, de plantas marinhas e algas.
- Compostos orgânicos que ocorrem naturalmente no mar ou na terra.
Nuvens do Ártico podem afetar o aquecimento regional
O autor correspondente Zongbo Xi, professor de Biogeoquímica Atmosférica na Universidade de Birmingham, que liderou o estudo, disse:”Nossa descoberta é importante porque essas novas partículas podem influenciar as nuvens, que desempenham um papel fundamental na determinação de quanto calor é retido ou refletido. Mais nuvens ou nuvens mais densas em uma estação de aquecimento poderiam potencialmente acelerar o derretimento do gelo enquanto resfria o oceano aberto.
“O Ártico aqueceu três vezes mais rápido do que a média global nos últimos 40 anos, tornando-o uma das regiões mais sensíveis da Terra às alterações climáticas. Compreender como as emissões naturais afetam as nuvens é importante para prever as alterações climáticas nesta região. As nossas descobertas ajudarão os modelos climáticos a compreender como as alterações climáticas estão a afetar o Ártico e como a região afeta o clima global.”
As maiores mudanças foram medidas na zona de gelo marginal, uma área estreita onde o derretimento do gelo marinho encontra águas abertas e as algas marinhas são particularmente produtivas. Durante um evento nesta região, a concentração de partículas semeadoras de nuvens aumentou de cerca de 50 para 1.500 por centímetro cúbico.
Um processo que falta nos modelos climáticos
À medida que o gelo marinho do Ártico recua, a zona marginal de gelo torna-se mais ampla. Isto pode aumentar a área onde ocorre este processo de formação de partículas recentemente documentado.
O mecanismo não está incluído nos modelos climáticos atuais, o que significa que os seus potenciais impactos no clima do Ártico ainda não foram refletidos nas projeções. Os investigadores estão agora a trabalhar para incorporar este processo em modelos climáticos para melhor compreender o seu impacto na região.
