À beira-mar, sente-se de imediato aquele odor limpo e salgado característico. Esse cheiro nasce de um gás que minúsculos organismos do oceano libertam diariamente para a atmosfera.
Mas esse gás faz muito mais do que perfumar o mar. Lá em cima, sobre as ondas, decompõe-se e ajuda a criar partículas microscópicas à volta das quais as nuvens se formam.
Uma nova experiência indica que uma peça até agora subestimada deste processo tem um peso muito maior do que se imaginava.
Um mistério com décadas
Há quase 50 anos que os cientistas suspeitam que o plâncton marinho contribui para a formação de nuvens por cima do oceano.
O difícil tem sido demonstrar isso de forma inequívoca - e, sobretudo, quantificar quanto é que estes pequenos seres à deriva realmente influenciam o processo.
Uma equipa liderada pela Dra. Jiali Shen, investigadora em ciências da atmosfera na University of Helsinki, procurou esclarecer parte desta questão. O plâncton em causa liberta um gás de enxofre enquanto faz fotossíntese - o mesmo responsável pelo cheiro típico do mar.
Depois de subir e reagir com o ar, esse gás dá origem a vapores ácidos. Esses vapores juntam-se e formam as primeiras “sementes” de gotículas de nuvem.
Para observar o fenómeno em detalhe, a equipa recriou ar típico de regiões oceânicas remotas dentro de uma câmara na Organização Europeia para a Investigação Nuclear (CERN). O sistema foi arrefecido até cerca de -52 °C.
O ácido subvalorizado
Quando o gás libertado pelo plâncton se degrada, produz ácido sulfúrico, há muito considerado o principal gatilho para o aparecimento de novas partículas. Experiências em câmara já tinham mostrado que ele consegue criar núcleos de nuvens praticamente do nada.
Contudo, em ar mais frio, a química altera-se. Nestas condições, o mesmo gás origina muito mais ácido metanossulfónico, ou MSA.
Até agora, ainda não se tinha demonstrado que o MSA pudesse iniciar, por si só, a formação de partículas da mesma forma que o ácido sulfúrico.
O ar frio muda tudo
A temperatura foi determinante. Quando a câmara desceu abaixo de cerca de -10 °C e existia mesmo uma ínfima presença de amoníaco, o MSA passou a gerar novas partículas com a mesma eficiência do ácido sulfúrico.
O amoníaco é um gás frequente, emitido por solos, animais e colónias de aves marinhas. Mesmo nas fracas concentrações sobre o oceano aberto, funcionou como catalisador, ajudando as moléculas ácidas a encaixarem em agregados estáveis.
Durante anos, o MSA foi tratado como um contributo secundário - bom para “engordar” partículas já existentes, mas não para as iniciar.
O que surpreendeu foi vê-lo, em ar frio, igualar o principal motor, molécula por molécula.
Dois ácidos são melhores do que um
No ar real do oceano, os ácidos não aparecem isolados. Na câmara, ao circularem juntos, o ácido sulfúrico e o MSA reforçaram-se mutuamente.
Ambos se fixaram em agregados partilhados, algo que estudos anteriores sugeriam, mas que não tinha sido confirmado com clareza em ar tão frio.
O MSA revelou ainda um segundo efeito. Em toda a gama de temperaturas, acelerou a rapidez com que as partículas recém-nascidas cresciam, até ao dobro.
Esse ganho de velocidade provavelmente ajuda partículas frágeis a sobreviver tempo suficiente para atingirem dimensões capazes de semear nuvens.
O reforço é maior quando os dois ácidos estão presentes ao mesmo tempo - e isso abrange grande parte do oceano aberto e frio.
“Como o MSA e o ácido sulfúrico geralmente ocorrem em concentrações semelhantes sobre regiões frias do oceano, as nuvens podem formar-se aí até dez vezes mais depressa do que se pensava anteriormente”, disse Shen.
Nuvens sobre mares frios
Este resultado ajuda a resolver um enigma antigo. O ar sobre o Oceano Austral, a faixa turbulenta que circunda a Antártida, contém muito mais partículas do que a sua distância a fontes continentais faria prever.
Essas partículas só passam a ter impacto climático quando crescem o suficiente para captar água.
É então que se tornam os pontos onde o vapor de água se condensa - as sementes literais das gotículas, conhecidas como núcleos de condensação de nuvens.
Regra geral, mais sementes significa mais gotículas e nuvens mais brilhantes e reflectoras, que devolvem mais luz solar ao espaço antes que esta aqueça o oceano por baixo.
Em vastas áreas dos oceanos polares, esse efeito traduz-se num arrefecimento real.
Fechar uma lacuna nos modelos climáticos
A descoberta também ataca uma fragilidade conhecida dos modelos climáticos.
Muitos modelos subestimam em mais de metade as partículas formadoras de nuvens sobre o Oceano Austral, deixando essa região simulada demasiado quente.
Esse enviesamento de calor tem sido uma dor de cabeça recorrente para quem modela o clima, e estudos independentes apontam grande parte do problema para nuvens que deixam passar luz solar a mais. A falta de partículas é uma das razões centrais.
Quando a equipa introduziu o MSA num modelo global, surgiram partículas adicionais exactamente onde as falhas são mais graves - sobre as águas frias e limpas em torno dos pólos.
Até aqui, este mecanismo nem sequer existia nos modelos.
O que isto significa para o aquecimento futuro
O achado reorganiza uma peça importante do puzzle climático.
Um composto anteriormente visto como coadjuvante revela-se um motor poderoso da formação de nuvens sobre oceanos frios, ajudando a explicar porque é que estas regiões se mantêm mais frescas do que muitos modelos preveem.
À medida que as emissões humanas de enxofre continuam a diminuir, o enxofre natural libertado pelo plâncton marinho terá um papel cada vez mais relevante na configuração das nuvens.
Incluir o MSA deverá ajudar os modelos climáticos a representar melhor esse equilíbrio - e a produzir previsões mais fiáveis do aquecimento futuro.
Para o Dr. Xu-Cheng He, cientista atmosférico na University of Helsinki e autor correspondente, essa lacuna é precisamente o essencial.
“Captar estes processos é essencial se quisermos prever o clima futuro de forma fiável”, afirmou.
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