Um novo estudo mostra que partículas naturais de poeira, vindas de desertos distantes, podem provocar o congelamento das nuvens no hemisfério norte da Terra. Esse mecanismo subtil influencia a quantidade de luz solar que as nuvens refletem e como elas produzem chuva e neve — com implicações importantes para as projeções climáticas.
Com base em 35 anos de observações por satélite, uma equipa de investigação internacional liderada pela ETH Zurich descobriu que o pó mineral — pequenas partículas arrastadas pelo vento e transportadas para a atmosfera superior — pode provocar o congelamento das gotículas das nuvens. Este processo é particularmente importante nas regiões setentrionais, onde as nuvens se formam frequentemente numa faixa de temperatura ligeiramente abaixo do ponto de congelamento.
“Descobrimos que, onde há mais poeira, é muito mais provável que as nuvens congelem na parte superior”, explica Diego Villanueva, investigador de pós-doutorado em Física Atmosférica na ETH Zurich e principal autor do estudo. “Isso tem um impacto direto na quantidade de luz solar refletida de volta para o espaço e na quantidade de precipitação gerada”, acrescenta.
O pó transforma as nuvens em gelo
Os investigadores concentraram-se nas nuvens de fase mista, que contêm água super-arrefecida e gelo, formando-se entre −39 °C e zero °C. Estas nuvens são comuns em latitudes médias e altas, especialmente sobre o Atlântico Norte, a Sibéria e o Canadá. Elas são conhecidas por serem extremamente sensíveis às mudanças no ambiente — particularmente à presença de partículas nucleadoras de gelo, que provêm principalmente de aerossóis de poeira do deserto.
Ao comparar a frequência de nuvens com cobertura de gelo com os níveis de poeira, os investigadores observaram um padrão notavelmente consistente: quanto mais poeira e mais frias as nuvens, mais frequentes são as nuvens de gelo. Além disso, de acordo com os investigadores, esse padrão alinhava-se quase perfeitamente com o que os experimentos de laboratório haviam previsto sobre como a poeira provoca o congelamento das gotículas.
“Este é um dos primeiros estudos a mostrar que as medições de satélite da composição das nuvens correspondem ao que sabemos dos trabalhos de laboratório”, diz Ulrike Lohmann, coautora sénior e professora de Física Atmosférica na ETH Zurich.
Um novo ponto de referência para modelos climáticos
A forma como as nuvens congelam afeta diretamente a quantidade de luz solar que elas refletem de volta para o espaço e a quantidade de água que liberam como precipitação. Esses fatores são vitais para os modelos climáticos, mas, até agora, muitos desses modelos careciam de um ponto de referência sólido sobre como o congelamento das nuvens realmente funciona em escala global.
As novas descobertas estabelecem uma ligação mensurável entre o pó transportado pelo ar e a frequência de gelo no topo das nuvens, fornecendo uma referência crítica para melhorar as projeções climáticas. “Isso ajuda a identificar uma das peças mais incertas do quebra-cabeça climático”, diz Villanueva.
Um quadro complexo – com um sinal claro
Durante décadas, os cientistas atmosféricos estudaram o congelamento de gotículas em microescala. Este estudo mostra, pela primeira vez, que a formação de gelo nas nuvens (ou glaciação) segue o mesmo comportamento do congelamento de gotículas – mas em uma escala muito maior.
Esta descoberta amplia o âmbito da investigação atmosférica nesta área – desde estruturas em escala nanométrica de superfícies de poeira que formam cristais de gelo atmosféricos até sistemas de nuvens em escala quilométrica, nos quais a formação de gelo pode ser observada do espaço.
Ainda assim, a ligação entre poeira e gelo não se manifesta da mesma forma em todo o mundo. Em regiões desérticas como o Saara, a formação de nuvens é escassa e o forte movimento do ar mais quente pode suprimir o processo de congelamento. Também no hemisfério sul, os aerossóis marinhos podem assumir o papel da poeira.
A equipa de investigadores enfatiza a necessidade de mais estudos para compreender melhor como outros fatores, como a força da corrente ascendente ou a humidade atmosférica, por exemplo, influenciam o congelamento das nuvens. Por enquanto, porém, uma coisa é clara: minúsculos grãos de poeira de desertos distantes ajudam a moldar as nuvens acima de nossas cabeças — e, com elas, o futuro do nosso clima.
