Há muito que entendemos que as nuvens requerem superfícies de partículas minúsculas para a condensação da água. Do sal marinho e partículas de poeira aos microplásticos, muitas substâncias podem desempenhar o papel principal na nucleação das nuvens.
Os pesquisadores realizaram agora cálculos precisos que esclarecem a incerteza sobre o quanto os aerossóis biológicos contribuem para este processo acima do Ártico.
“Podemos identificar o componente proteico das partículas de nucleação do gelo, lançando luz sobre a sua potencial origem biológica”, explica o geocientista ambiental da Universidade de Basileia, Franz Conen.
“Nossas descobertas estabelecem inequivocamente a prevalência de partículas biológicas que contribuem para a nucleação do gelo no Observatório Zeppelin.”
O físico da Universidade de Estocolmo, Gabriel Freitas, e seus colegas filtraram materiais do tamanho de um micrômetro da atmosfera acima do observatório na montanha Zeppelinfjellet, na Noruega.
A equipe analisou as amostras usando técnicas de dispersão de luz, fluorescência UV e microscopia eletrônica de transmissão, coletando informações suficientes para identificar e medir as menores concentrações de cada tipo de partícula.
“A precisão é essencial à medida que navegamos pelo desafio de detectar essas partículas em concentrações minúsculas, semelhante a encontrar uma agulha num palheiro”, diz Freitas.
Quando as temperaturas e a umidade são adequadas, a água na atmosfera condensa nas pequenas partículas e congela nos cristais de gelo que formam as nuvens.
A natureza destas partículas continua a ser uma importante fonte de incerteza nos modelos climáticos e, em comparação com outras regiões, o Ártico tem concentrações de aerossóis relativamente baixas, pelo que alterações subtis nestas podem ter um efeito profundo no clima.
Flutuando alto entre gases atmosféricos, poeira e vapor de água, os pesquisadores detectaram partículas de origem biológica. Estes incluíam a frutose, bem como os álcoois de açúcar manitol e arabitol, que contribuíram com mais de 90% de todas as partículas biológicas durante o período de verão.
“Embora o arabitol e o manitol estejam presentes em vários microrganismos, a sua presença no ar está relacionada com esporos de fungos e pode originar-se tanto de fontes locais como de transporte atmosférico de longo alcance”, explica Karl Espen Yttri, cientista atmosférico do Instituto Norueguês de Aeronáutica.
O nível dos aerossóis biológicos flutuou com as estações, observam Freitas e colegas. As concentrações mais altas apareceram quando as temperaturas excederam -15 °C (5 °F), uma temperatura de nucleação de gelo anteriormente associada ao aumento da atividade biológica no Ártico.
“Nós fornecemos uma ligação observacional direta entre partículas biológicas de aerossol e partículas nucleantes de gelo de alta temperatura no Ártico”, escrevem os pesquisadores em seu artigo.
Em conjunto, isto sugere que à medida que mais terras e oceanos ficam expostos devido ao aquecimento da Terra, derretendo mais gelo e neve, espera-se que as concentrações de partículas biológicas aumentem, provavelmente contribuindo para o aumento da cobertura de nuvens e das chuvas, o que, por sua vez, derrete ainda mais paisagens outrora congeladas.
“Esta pesquisa oferece insights críticos sobre a origem e as propriedades das partículas biológicas e de nucleação do gelo no Ártico”, diz o cientista ambiental da Universidade de Estocolmo, Paul Zieger.
“[Isso] poderia permitir que os desenvolvedores de modelos climáticos melhorem a representação das interações aerossol-nuvens nos modelos e reduzam as incertezas relacionadas às estimativas de forçamento radiativo antropogênico.”
Traduzido por Mateus Lynniker de ScienceAlert
