Esta imagem de satélite foi tirada em 16 de janeiro de 2018, ao largo da costa da Europa. A poluição de navios cria linhas de nuvens que podem se estender por centenas de quilômetros. As pontas mais estreitas das nuvens são as mais jovens, enquanto o mais amplo, pontas onduladas são mais antigas. Crédito:NASA Earth Observatory
Um navio porta-contêineres deixa um rastro de nuvens brancas em seu rastro que pode permanecer no ar por horas. Esta linha fofa não é apenas o escapamento do motor, mas uma mudança nas nuvens causada por pequenas partículas de poluição transportadas pelo ar.
Uma nova pesquisa liderada pela Universidade de Washington é a primeira a medir o efeito desse fenômeno ao longo dos anos e em escala regional. Dados de satélite sobre uma rota de navegação no Atlântico sul mostram que os navios modificam as nuvens para bloquear 2 Watts adicionais de energia solar, na média, de alcançar cada metro quadrado da superfície do oceano perto da rota de navegação.
O resultado implica que, globalmente, mudanças de nuvem causadas por partículas de todas as formas de poluição industrial bloqueiam 1 Watt de energia solar por metro quadrado da superfície da Terra, mascarando quase um terço do aquecimento atual dos gases de efeito estufa. O estudo de acesso aberto foi publicado em 24 de março em AGU Advances , um jornal da American Geophysical Union.
"Em modelos climáticos, se você simular o mundo com as emissões de enxofre do transporte marítimo, e você simula o mundo sem essas emissões, há um efeito de resfriamento bastante considerável das mudanças nas nuvens do modelo devido ao envio, "disse o primeiro autor Michael Diamond, um estudante de doutorado da UW em ciências atmosféricas. "Mas, como há tanta variabilidade natural, é difícil ver esse efeito nas observações do mundo real."
O novo estudo usa observações de 2003 a 2015 na primavera, a estação mais nublada, sobre a rota marítima entre a Europa e a África do Sul. Este caminho também faz parte de uma popular rota marítima de oceano aberto entre a Europa e a Ásia.
Pequenas partículas na exaustão da queima de combustíveis fósseis criam "sementes" nas quais o vapor de água no ar pode se condensar em gotículas de nuvem. Mais partículas de sulfato transportado pelo ar ou outro material levam a nuvens com mais pequenas gotículas, em comparação com a mesma quantidade de água condensada em menos, gotas maiores. Isso torna as nuvens mais brilhantes, ou mais reflexivo.
Tentativas anteriores de medir esse efeito em navios se concentraram em lugares onde o vento sopra na rota de navegação, para comparar a área "limpa" a favor do vento com a área "poluída" a jusante. Mas neste estudo os pesquisadores se concentraram em uma área que havia sido previamente excluída:um lugar onde o vento sopra ao longo da rota de navegação, mantendo a poluição concentrada naquela pequena área.
A esquerda mostra as concentrações de gotículas de nuvem de 2003 a 2015 em média nos meses de setembro, Outubro e novembro, conforme observado pelos satélites da NASA. O lado direito mostra como o estudo calculou a concentração de gotículas de nuvem sem emissões ao longo da rota de navegação (linha amarela). A diferença ajuda a explicar o quanto a poluição industrial influencia as nuvens. Crédito:Michael Diamond / University of Washington
O estudo analisou as propriedades das nuvens detectadas ao longo de 12 anos pelo instrumento MODIS nos satélites da NASA e a quantidade de luz solar refletida no topo da atmosfera do grupo CERES de instrumentos de satélite. Os autores compararam as propriedades da nuvem dentro da rota de envio com uma estimativa de quais seriam essas propriedades da nuvem na ausência de envio com base em estatísticas próximas, áreas não poluídas.
"A diferença dentro da rota de navegação é pequena o suficiente para que precisamos de cerca de seis anos de dados para confirmar que é real, "disse a co-autora Hannah Director, estudante de doutorado em estatística da UW. "Contudo, se esta pequena mudança ocorreu em todo o mundo, seria o suficiente para afetar as temperaturas globais. "
Uma vez que puderam medir o efeito das emissões do navio sobre a radiação solar, os pesquisadores usaram esse número para estimar o quanto o brilho das nuvens de toda a poluição industrial afetou o clima em geral.
Em média globalmente, eles encontraram mudanças em nuvens baixas devido à poluição de todas as fontes que bloqueiam 1 Watt por metro quadrado de energia solar - em comparação com os cerca de 3 Watts por metro quadrado presos hoje pelos gases do efeito estufa também emitidos por atividades industriais. Em outras palavras, sem o efeito de resfriamento das nuvens semeadas pela poluição, A Terra já pode ter se aquecido em 1,5 graus Celsius (2,7 F), uma mudança que os projetos do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas teriam impactos significativos na sociedade. (Para comparação, hoje, estima-se que a Terra tenha aquecido cerca de 1 C (1,8 F) desde o final do século XIX.)
"Acho que a maior contribuição deste estudo é a nossa capacidade de generalizar, para calcular uma avaliação global do impacto geral da poluição por sulfato em nuvens baixas, "disse o co-autor Rob Wood, um professor de ciências atmosféricas da UW.
Os resultados também têm implicações para um possível mecanismo de intervenção climática deliberada. Eles sugerem que as estratégias para desacelerar temporariamente o aquecimento global, pulverizando partículas de sal para tornar as nuvens marinhas de baixo nível mais reflexivas, conhecido como brilho de nuvem marinha, pode ser eficaz. Mas também implicam que essas mudanças podem levar anos para serem facilmente observadas.
"O que este estudo não nos diz absolutamente é:o aumento do brilho das nuvens marinhas é uma boa ideia? Devemos fazê-lo? Há muito mais pesquisas que precisam ser feitas sobre isso, including from the social sciences and humanities, " Diamond said. "It does tell us that these effects are possible—and on a more cautionary note, that these effects might be difficult to confidently detect."
