Dois terços da superfície da Terra são cobertos por água - e dois terços da atmosfera da Terra residem sobre os oceanos, longe da terra e das formas tradicionais com que as pessoas medem os gases e poluentes que circulam pelo ar e ao redor do globo. Enquanto os satélites no espaço medindo os principais gases podem fechar parte dessa lacuna, é preciso um avião para descobrir o que realmente está acontecendo na química do ar acima dos oceanos. É aí que entra a missão de Tomografia Atmosférica (ATom) da NASA.

Desde 2016, uma equipe de cientistas com 25 instrumentos avançados a bordo da aeronave de pesquisa DC-8 da NASA coletou mais de 400 gases diferentes e uma ampla gama de partículas aerotransportadas em excursões de um mês do Alasca ao Pacífico até a Nova Zelândia, em seguida, para a América do Sul e o Atlântico até a Groenlândia, e através do Oceano Ártico. Longe da terra, a atmosfera acima do oceano é onde encontrar o ar mais limpo do planeta - pelo menos em teoria. Ao longo de três implantações, e com sua quarta e última jornada começando no final de abril, a equipe encontrou níveis surpreendentes de poluentes acima do Pacífico, Oceanos Atlântico e Ártico.

"É impressionante ver uma poluição tão densa no meio do oceano, tão longe das regiões de origem, "disse o principal investigador da ATom, Steve Wofsy, da Harvard University, relembrando seu voo até o centro do Atlântico e sua parada na Ilha de Ascensão, a meio caminho entre a África e a América do Sul, logo ao sul do equador.

"Quando descemos pela primeira vez, ficamos surpresos ao nos encontrarmos em uma espessa névoa de fumaça e poeira que se originou na África, milhares de quilômetros a leste. A névoa tinha uma tonalidade marrom-amarelada desagradável e era tão densa que não podíamos ver o oceano. Todas as centenas de substâncias químicas poluentes que medimos tinham quantidades muito altas. Em cada revisita desde aquela primeira, encontramos uma nuvem semelhante se estendendo por milhares de quilômetros, abrangendo todo o Oceano Atlântico tropical, " ele disse.

Modelos de computador que simulam o movimento dos principais gases, como monóxido de carbono, criado por combustão incompleta de incêndios, são uma das ferramentas usadas pela equipe ATom para ter uma ideia do que eles podem ver em cada trecho de seu voo. É também uma das ferramentas que eles estão avaliando.

"Uma das grandes coisas sobre o ATom é mostrar como o modelo geralmente funciona, "disse Paul Newman, cientista-chefe de ciências da Terra no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. O modelo combina previsões do tempo com química atmosférica conhecida para dizer onde e quando uma nuvem de poluição cruzará a trajetória de vôo. "Mas perde muitos detalhes. Isso dá a você uma compreensão de onde as coisas estão vindo, e isso permite que você refine sua ciência. Então, não estamos descobrindo terras desconhecidas, mas é como, Eu tenho um mapa de Iowa, e eu vou dirigir por lá, e esse mapa é provavelmente, dependendo de quantos anos tem, 95 por cento certo. É o erro de 5% que é interessante. "

Um desses desvios interessantes ocorreu sobre o Ártico, de acordo com o cientista atmosférico e pesquisador da equipe ATom, Róisín Commane, da Columbia University em Nova York. "Uma das maiores plumas de poluição que vimos não foi prevista pelos modelos, que veio de incêndios na Sibéria. Então, ATom nos deu um instantâneo do que podemos estar perdendo, " ela disse.

Rastrear plumas é apenas o primeiro passo. O próximo é entender melhor como eles mudam à medida que permanecem no oceano. Por exemplo, os hidrocarbonetos das plumas de fumaça reagem à luz do sol com outros gases para formar ozônio, um gás de efeito estufa e poluente do ar mais conhecido como o principal ingrediente da poluição urbana. Os instrumentos a bordo do DC-8 podem detectar o próprio ozônio e todos os gases que o produzem por meio de reações químicas. Isso significa que, além de rastrear o ozônio nas plumas da terra, a equipe ATom também pode determinar quanto é produzido a partir de outros gases sobre o oceano.

O centro do Oceano Pacífico está muito mais distante da terra do que o Atlântico. Lá, ATom observou níveis geralmente baixos de ozônio, mas a produção de novo ozônio sobre o oceano com base no conjunto medido de gases ingredientes foi maior do que os modelos previstos.

"Isso implica que o remoto Pacífico é uma fonte maior de ozônio troposférico do que entendíamos anteriormente, "disse o vice-cientista do projeto da ATom Michael Prather, da Universidade da Califórnia, Irvine. "É um resultado preliminar, e ainda temos que analisar se este ozônio produzido é natural ou relacionado à poluição, mas significa que precisaremos repensar o que acreditamos sobre a quantidade de ozônio produzido nos oceanos remotos, e o que isso significa para o clima e nossos esforços para reduzir a poluição do ozônio na terra. "

A implantação final da TTom ocorrerá nesta primavera. Com os dados atmosféricos que coletaram durante os voos de cada estação do ano, a equipe científica continuará a analisar os dados e a aprimorar os modelos atmosféricos que nos ajudam a entender nosso planeta natal.

O ATom é financiado pelo programa Earth Venture da NASA e gerenciado pelo Earth Science Project Office no Ames Research Center da NASA no Vale do Silício. A aeronave de pesquisa DC-8 é gerenciada pelo Armstrong Flight Research Center da NASA no prédio 703 em Palmdale, Califórnia. Uma equipe de mais de 100 pessoas - cientistas, engenheiros, a tripulação e o pessoal de vôo - em agências governamentais e universidades apóiam a missão tanto no ar quanto no solo.