Todos os dias, nossa atmosfera tem que encontrar uma maneira de se limpar do ar, poluição do mar e do solo que jogamos nele.

Então, para estudar como funciona esse processo de limpeza, o Dr. Robyn Schofield da Universidade de Melbourne está navegando pelo ambiente intocado do Oceano Antártico até nosso continente mais intocado, Antártica - um ambiente com a menor quantidade de poluição do planeta.

Mas um estudo detalhado nesta parte do mundo não é viável sem um laboratório em pleno funcionamento. Então, a bordo do navio com o Dr. Schofield é único, Móvel, química do ar, laboratório de contêineres de remessa, conhecido como AIRBOX ou Atmospheric Integrated Research Facility for Boundaries and Oxidative Experiments.

Este laboratório personalizado é pequeno - apenas 2,5 por 2,5 por 3 metros. Mas dentro desse espaço, ele possui nove instrumentos projetados para realizar um monitoramento atmosférico abrangente - fazendo medições nos lugares mais remotos.

Para esta viagem, a equipe de pesquisa também adicionou outros oito instrumentos convidados medindo a química atmosférica, gases e aerossóis sobre o Oceano Antártico.

CAIXA DE AR, um clandestino nada sutil, viajará no navio quebra-gelo RSV Aurora Australis em quatro viagens neste verão, como parte do Programa Antártico Australiano.

Com duas expedições em cada uma das viagens, A Dra. Schofield e seus colegas vão medir a temporada de verão enquanto todas as estações da Antártica são reabastecidas.

E há uma lista de especialistas indo para o sul durante todo o verão do hemisfério sul.

Dra. Branka Miljevic, da Queensland University of Technology (QUT), e Jared Lewis, da Universidade de Melbourne, acabaram de voltar de reabastecimento da estação Davis, uma das três bases permanentes e postos avançados de pesquisa na Antártica administrados pela Divisão Antártica Australiana.

O Dr. Dagmar Kürbistin e o Dr. Schofield da Universidade de Woollongong partiram no início de dezembro para reabastecer a Estação Casey nas Ilhas Moinho de Vento, fora do Círculo Antártico.

Eles serão seguidos pelo Sr. Joel Ahroe, de QUT, e Imogen Wadlow, da Universidade de Melbourne, que irá reabastecer Davis e Mawson no Território Antártico Australiano.

E finalmente, O Dr. Alan Griffiths da Organização Australiana de Ciência e Tecnologia Nuclear e a Professora Associada Helen (Clare) Murphy da Universidade de Wollongong reabastecerão a Ilha Macquarie.

Uma das áreas em que a pesquisa está se concentrando são as nuvens.

UM CICLO DE VIDA DA NUVEM

A geração das nuvens, começando com um aerossol e terminando com chuva, é uma parte importante da autolimpeza de nossa atmosfera. Contudo, os pesquisadores querem saber mais sobre o processo e entender a melhor forma de manter o sistema funcionando em nosso clima de aquecimento.

"As nuvens são muito importantes, bem como fenômenos climáticos bonitos, "Dr. Schofield diz.

"Protegendo e resfriando a superfície da Terra, a cobertura de nuvens desempenha um papel direto nas taxas de mudança climática global ", explica o Dr. Schofield, baseado na Escola de Ciências da Terra da Universidade de Melbourne e pesquisador associado do ARC Centre of Excellence for Climate Extremes.

As nuvens são "semeadas" por minúsculas partículas no ar chamadas aerossóis. Essas partículas podem incluir poeira, fuligem e sal, alguns dos quais são particularmente importantes para o fornecimento de nutrientes aos oceanos.

O vapor de água se liga às partículas de aerossol, condensar em uma gota de nuvem que é mantida no alto pela circulação de ar e, em seguida, cresce para formar uma nuvem, então, quando ficar grande o suficiente, vai chover. E o ciclo começa novamente.

Baixo, nuvens rasas são compostas principalmente de gotículas de água de vários tamanhos. Afinar, nuvens de nível superior ou nuvens cirrus são feitas de minúsculas partículas de gelo. E as nuvens de tempestade profunda podem conter líquido e gelo na forma de nuvem e gotas de chuva, nuvem de gelo, neve e granizo.

"As concentrações de aerossóis no oceano Meridional e na atmosfera da Antártica diferem de qualquer outro lugar na Terra. Sua medição é de grande interesse para a comunidade internacional de modelagem climática e para o clima australiano em geral, "Dr. Schofield diz.

NUVENS E O CLIMA

O projeto AIRBOX visa entender melhor de onde vêm os aerossóis que estão influenciando as nuvens e como são feitos.

"Nossa capacidade de prever as mudanças climáticas futuras será auxiliada pela melhoria de nossa compreensão dos aerossóis, “Dr. Schofield diz.

"Por exemplo, o aerossol de sulfato resfria o clima refletindo diretamente a luz do sol e sendo muito eficaz na propagação de nuvens, que também refletem a luz solar e levam ao resfriamento da superfície. As emissões industriais e de queima de combustível fóssil de gás dióxido de enxofre para a atmosfera são a principal fonte de partículas de sulfato.

"Por contraste, aerossóis de carbono negro, que pode vir de incêndios florestais, absorver radiação e pode levar ao aquecimento atmosférico e da superfície. "

O AIRBOX contém vários instrumentos que podem caracterizar aerossóis - incluindo um que usa um laser para medir aerossóis e nuvens a até 10 quilômetros de distância, bem como gases que são importantes no controle dos processos de formação de aerossóis, como o ozônio.

Adicionalmente, isso também pode ajudar a medir gases de efeito estufa, como dióxido de carbono, óxido nitroso e metano, bem como fluxos de calor e água.

Esses instrumentos também medem as propriedades do aerossol, incluindo as concentrações e tamanhos de partículas como poeira em aerossóis, e os tipos de partículas que contribuem para a formação do aerossol.

"As concentrações de aerossóis no Oceano Antártico são inesperadamente altas na primavera, enquanto as medições de verão indicam concentrações mais baixas em comparação ao norte, então também estamos olhando para mudanças sazonais na semeadura de nuvens, "diz o Dr. Schofield.

Qualquer pessoa que já esteve em um barco sabe que as ondas também são uma importante fonte de água na atmosfera, incluindo a pulverização do mar, outro tipo de aerossol.

O 'CANÁRIO NA MINA'

O objetivo da AIRBOX é coletar o máximo de dados de tantas áreas quanto possível nessas viagens de reabastecimento.

O Dr. Schofield tem um interesse particular em mercúrio; o poluente de metal pesado que é liberado no meio ambiente por meio de erupções vulcânicas e liberado novamente da vegetação durante incêndios florestais. Também é liberado para a atmosfera como resultado da atividade humana, como fundição de ouro e queima de combustíveis fósseis.

Um time, liderado pelo Dr. John Moreau e Dra. Caitlin Gionfriddo também com a Escola de Ciências da Terra da Universidade de Melbourne, estabeleceu que, quando o mercúrio se deposita no gelo da Antártica, bactérias do gelo marinho podem transformar o mercúrio em metilmercúrio - uma forma mais tóxica que pode contaminar o ambiente marinho, incluindo peixes e pássaros.

Depois, há o que o próprio Oceano Antártico pode nos dizer.

Dr. Schofield está colaborando com a Escola de Engenharia da Universidade de Melbourne, incluindo o Professor Associado Alessandro Tofoli, para medir o estado do mar com câmeras a bordo do Aurora Australis. Professor Jason Monty, também da Escola de Engenharia de Melbourne, está trabalhando com a equipe da AIRBOX para caracterizar a troca de calor e água do oceano.

As informações coletadas da Antartica podem nos ajudar a entender o aquecimento global do clima.

“Pensamos no Oceano Antártico como um 'canário na mina', "diz o Dr. Scholfield." Se pudermos entender mais sobre o que está acontecendo em nosso ambiente mais puro, teremos uma compreensão melhor de como manter a capacidade da atmosfera de se limpar. "