Uma nova pesquisa descobriu que as correntes e tempestades do Oceano Ártico estão movendo bactérias das proliferações de algas oceânicas para a atmosfera, onde as partículas ajudam a formar as nuvens. Essas partículas, que são de origem biológica, pode afetar os padrões climáticos em todo o mundo, de acordo com o novo estudo na revista AGU Cartas de pesquisa geofísica .

Partículas suspensas no ar chamadas aerossóis podem, às vezes, acelerar a formação de cristais de gelo nas nuvens, impactando o clima e os padrões do tempo. Essas partículas de nucleação de gelo incluem poeira, fumaça, pólen, fungos e bactérias. Pesquisas anteriores haviam mostrado que bactérias marinhas estavam semeando nuvens no Ártico, mas como eles passaram do oceano para as nuvens era um mistério.

No novo estudo, os pesquisadores coletaram amostras de água e ar no Estreito de Bering, e testou as amostras quanto à presença de partículas biológicas de nucleação de gelo. Bactérias normalmente encontradas perto do fundo do mar estavam presentes no ar acima da superfície do oceano, sugerir que as correntes e turbulências oceânicas ajudam a espalhar as bactérias pelo ar.

As correntes oceânicas e os sistemas climáticos trouxeram bactérias que se alimentam da proliferação de algas para o spray marinho acima da superfície do oceano, ajudando a semear nuvens na atmosfera, de acordo com a nova pesquisa.

"Esses tipos especiais de aerossóis podem, na verdade, 'semear' nuvens, semelhante a como uma semente cresceria uma planta. Algumas dessas sementes são realmente eficientes na formação de cristais de gelo em nuvem, "disse Jessie Creamean, um cientista atmosférico da Colorado State University em Fort Collins, Colorado, e autor principal do novo estudo.

Entender como as nuvens são semeadas pode ajudar os cientistas a entender os padrões climáticos do Ártico.

As gotas de água pura nas nuvens não congelam até cerca de 40 graus Celsius negativos (40 graus Fahrenheit negativos). Eles estão super-resfriados abaixo de seu ponto de congelamento, mas ainda estão líquidos. Os aerossóis aumentam a temperatura base de congelamento em nuvens super-resfriadas para menos cinco graus Celsius (23 graus Fahrenheit), fornecendo uma superfície para a água cristalizar, e a criação de nuvens misturadas com gotículas super-resfriadas e cristais de gelo. Nuvens mistas são o tipo de nuvem mais comum no planeta e as melhores para produzir chuva ou neve.

"Sementes de nuvem, "como a bactéria encontrada na proliferação de algas, pode criar mais nuvens com quantidades variáveis ​​de gelo e água. Um aumento nas nuvens pode afetar a quantidade de calor retido na atmosfera, que podem influenciar o clima. As composições das nuvens podem afetar o ciclo da água no Ártico, mudando a quantidade de chuva e neve que é produzida. O aumento do número de nuvens e a alteração da composição das nuvens árticas também afetam os sistemas climáticos do norte, potencialmente afetando as tendências meteorológicas em todo o mundo, os autores do novo estudo disseram.

Sem partículas de nucleação de gelo, precipitação de nuvens é menos provável de acontecer, Heike Wex, um cientista atmosférico do Instituto Leibniz de Pesquisa Troposférica em Leipzig, Alemanha, não afiliado com o novo estudo explicou.

Do oceano para a atmosfera

Para aprender como as "sementes das nuvens" biológicas viajam das profundezas do oceano para a atmosfera, Creamean e seus colegas coletaram amostras de 8 metros (26 pés) abaixo da superfície da água e amostras de ar a cerca de 20 metros (66 pés) acima da superfície da água no Estreito de Bering durante uma proliferação de algas.

A proliferação de algas é um grande aumento nos microrganismos fotossintéticos semelhantes a plantas que muitos animais marinhos comem, incluindo alguns tipos de bactérias. Os pesquisadores encontraram bactérias conhecidas por semear nuvens na parte inferior de uma floração de fitoplâncton no Estreito de Bering, mas não no ar circundante. Os cientistas encontraram a mesma bactéria a cerca de 250 quilômetros (155,3 milhas) a noroeste da floração, sugerindo que uma forte corrente transportou as bactérias para um novo local. As bactérias também estavam no ar acima da água. Uma tempestade trouxe as bactérias das profundezas do oceano para a superfície, transportar as "sementes da nuvem" bacterianas para o ar em gotículas de água.

"O que existia no fundo do oceano estava chegando às águas superficiais, "Disse Creamean.

Uma vez que os cientistas só foram capazes de coletar amostras de 20 metros (66 pés) de altura, eles ainda não sabem como as partículas nucleantes de gelo ascendem à elevação das nuvens, que começa, em média, a 1,9 km (1,2 milhas) acima da superfície.

As regiões polares estão experimentando um rápido aquecimento devido às mudanças climáticas. O aquecimento acelerado do Ártico pode causar mais florescimento de algas, bem como mais bactérias do tipo encontrado para semear nuvens, por sua vez, afetando ainda mais seus sistemas meteorológicos, de acordo com os autores.

"Esta é uma peça do quebra-cabeça de como essas nuvens se formam no Ártico e potencialmente impactam os padrões climáticos em todo o mundo, "Disse Creamean.