Poluição dificulta formação de nuvens na atmosfera amazônica e limita nutrientes para floresta

Estudo foi conduzido por pesquisadores brasileiros, canadenses e estadunidenses. Equipamento (imagem) localizado em Manacapuru fez aferições

Imagem: Eduardo Cesar/Pesquisa Fapesp

Um estudo publicado na revista Nature Geoscience, no dia 7 de dezembro, demonstrou que a poluição emitida pela cidade de Manaus (AM) altera o estado físico das partículas presentes na atmosfera amazônica, aumentando a fração de material particulado sólido mesmo em uma situação de alta umidade relativa do ar.

“Além de prejudicar os mecanismos de formação de nuvens, essa mudança na natureza das partículas faz com que nutrientes como fósforo, cálcio, enxofre e nitrogênio fiquem menos biodisponíveis para o funcionamento da floresta”, alertou o professor do Instituto de Física da Universidade de São Paulo (IF-USP) Paulo Artaxo, coautor do artigo.

A investigação foi conduzida por um grupo de pesquisadores brasileiros, canadenses e estadunidenses que integram a campanha científica Green Ocean Amazon (GOAmazon), que conta com apoio da Fapesp, do Departamento de Energia dos Estados Unidos (DoE, na sigla em inglês), da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas (Fapeam), entre outros parceiros.

De acordo com Artaxo, o estudo tinha como objetivo determinar a natureza das partículas em suspensão – verificar se são predominantemente líquidas ou sólidas – porque isso influencia a dinâmica dos processos atmosféricos que ocorrem na Amazônia.

“As reações químicas de troca de gases entre a atmosfera e a floresta são muito mais rápidas, fortes e intensas quando as partículas são líquidas. O retorno para o ecossistema dos nutrientes críticos para o ciclo biogeoquímico das plantas ocorre de forma mais acelerada quando eles estão na forma solúvel”, explicou o pesquisador.

Os resultados mostraram que, em condições naturais, quase 100% das partículas atmosféricas estão em estado líquido quando a umidade relativa do ar está acima de 80%. Isso ajuda a explicar, por exemplo, porque o ciclo hidrológico na Amazônia é tão intenso.

“As partículas líquidas funcionam de forma muito eficiente como núcleo de condensação de nuvens. As gotas aumentam de tamanho rapidamente e logo adquirem massa suficiente para precipitar”, contou Artaxo.

Na presença de poluição, porém, o índice de partículas líquidas na atmosfera cai para 60%, mesmo com alta umidade relativa do ar acima de 80%.

Contando partículas

Para chegar a essas conclusões, foram feitas medições em dois diferentes sítios experimentais que integram o GOAmazon. O primeiro é uma área livre de poluição situada 50 quilômetros ao norte de Manaus, onde se encontra uma das torres de medição do projeto, chamada no estudo de sítio T0z. O segundo, o sítio T3, fica vento abaixo da pluma de Manaus, na cidade de Manacapuru, 60 km a oeste de Manaus, que frequentemente recebe a pluma de poluição da capital.

Para avaliar as partículas, o grupo usou uma superfície de impactação higroscópica (capaz de absorver água) que funciona como um contador de partículas e foi chamada de impactador. “Nós selecionamos o tamanho da partícula que desejávamos medir, no caso, por exemplo 100 nanômetros, e então contamos o número de partículas antes e depois de elas colidirem com o impactador”, disse Artaxo.

As partículas líquidas são todas depositadas na superfície do impactador, enquanto as sólidas são repelidas e coletadas em uma segunda superfície de medição. “A razão de partículas do primeiro para o segundo impactador é o que chamamos de rebound fraction (fração de ricochete), que foi muito maior em Manacapuru do que no sítio T0z para altas umidades do ar”, afirmou.

Para ter certeza de que a diferença era consequência da poluição e não de outros fatores inerentes à cidade de Manacapuru, o grupo fez a mesma comparação medindo as partículas num dia em que as massas de ar que chegavam à região não vinham da cidade de Manaus e sim da região de floresta. Nesse caso, o resultado no T3 foi muito semelhante ao observado no T0z.

“O experimento deixa claro que a natureza das partículas antes e depois da poluição é muito diferente. Quando há poluição, portanto, as plantas não conseguem aproveitar com eficiência os nutrientes presentes na atmosfera, que são perdidos no ecossistema. E isso é muito relevante, pois o fator limitante do crescimento da floresta é a disponibilidade de fósforo, que só é assimilado pela planta na forma solúvel”, comentou Artaxo.

Iniciado em janeiro de 2014, o experimento GoAmazon reúne mais de 100 pesquisadores de diversos países dedicados a estudar o efeito da poluição e das atividades antrópicas em aspectos como química atmosférica, microfísica de nuvens e funcionamento dos ecossistemas. O objetivo final do grupo é estimar o impacto da urbanização em aspectos críticos do ecossistema amazônico, tais como mudanças futuras no balanço radioativo, na distribuição de energia, no clima regional, nas nuvens e seus feedbacks para o clima global (leia mais aqui)

O artigo Sub-micrometre particulate matter is primarily in liquid form over Amazon rainforest (doi: 10.1038/ngeo2599), pode ser lido em www.nature.com/ngeo/journal/vaop/ncurrent/full/ngeo2599.html.

Fonte: Agência Fapesp

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