Partículas biológicas podem ser cruciais para induzir chuvas fortes

As nuvens formam-se a partir de partículas existentes na atmosfera e os fenómenos meteorológicos extremos, como inundações e tempestades de neve, estão relacionados com a produção de grandes quantidades de gelo nas mesmas. As partículas biológicas como o pólen, as bactérias, os esporos e a matéria vegetal que flutuam no ar são particularmente boas para promover a formação de gelo nas nuvens, e os cientistas climáticos da EPFL mostram que as concentrações destas partículas evoluem à medida que as temperaturas sobem e descem. Os resultados foram publicados na revista Nature Portofolio Journal Climate and Atmospheric Sciences.

“As partículas biológicas são muito eficazes na formação de gelo nas nuvens, e a formação de gelo é responsável pela maior parte da precipitação que o planeta recebe em todo o mundo, porque o gelo cai muito rapidamente do céu. A formação intensa de gelo está também associada a condições meteorológicas extremas”, explica Thanos (Athanasios) Nenes, do Laboratório de processos atmosféricos e seus impactos da EPFL, que liderou o estudo juntamente com o investigador de pós-doutoramento Kunfeng Gao.

“Tendo em conta as nossas descobertas, os modelos meteorológicos e climáticos têm de ter em conta as partículas biológicas, especialmente porque se espera que as partículas biológicas estejam presentes em maiores quantidades na atmosfera à medida que o clima aquece”, adianta.

De facto, os atuais modelos meteorológicos e climáticos não consideram os efeitos das partículas biológicas nem a sua natureza cíclica, o que significa que estão potencialmente a ignorar importantes moduladores das nuvens e fatores de precipitação nas previsões climáticas atuais e futuras.

Monte Helmos, um caso de estudo para as regiões alpinas

O estudo tem em conta amostras de ar e o seu conteúdo biológico recolhidos no Monte Helmos, uma zona alpina situada na Grécia. O monte atinge uma altitude de 2350 m, tem uma cobertura de nuvens frequente ao longo do ano e é influenciado pelas emissões biológicas da floresta alpina que se encontra por baixo.

À medida que as temperaturas sobem ao longo do dia, o pólen, as bactérias, os esporos de fungos e a matéria vegetal são libertados da floresta alpina, culminando a meio do dia, quando o sol está no seu ponto mais alto, e atingindo os mínimos durante a noite.

“Descobrimos que o número de partículas que podem nucleação de gelo coincide com o número de contagens de partículas biológicas e ambos apresentam uma forte correlação com a periodicidade diurna, e o aumento de partículas biológicas pode contribuir para a formação de nuvens que podem fazer com que se precipitem”, conclui Gao.

Nenes, que participou na reunião de definição do âmbito do IPCC na Malásia para ajudar a definir os capítulos e a moldar o conteúdo do 7.º Relatório de Avaliação do IPCC, afirma que “o resultado chega num momento perfeito”.

Como coordenador científico do grande projeto europeu CleanCloud, Nenes lidera atualmente uma segunda campanha no Monte Helmos, denominada CHOPIN, que beneficia de ainda mais instrumentos para ajudar a identificar os tipos de partículas biológicas presentes na atmosfera que induzem a formação de gotículas de nuvens e de gelo.

Um conjunto completo de radares de nuvens, balões com cabo e amostragem direta do ar (com e sem nuvens) é utilizado para caraterizar – com um detalhe sem precedentes – a forma como cada partícula biológica contribui para a formação de nuvens, e quais são as mais eficazes para o fazer, a fim de melhorar as previsões meteorológicas e climáticas.

Nenes acrescenta: “Os dados recolhidos serão utilizados não só para compreender os processos e melhorar os modelos, mas também para melhorar ou desenvolver novos algoritmos utilizados pelos satélites e pela deteção remota terrestre para estudar os aerossóis e as nuvens. Nós e o consórcio CleanCloud como um todo trabalharemos com a Agência Espacial Europeia e os nossos consórcios irmãos CERTAINTY e AIRSENSE para ajudar a fazer o melhor uso do satélite EarthCare recentemente lançado com o objetivo final de compreender o papel dos aerossóis nas nuvens e na precipitação num mundo pós-fóssil”.