Um novo estudo usa dados de satélite do hemisfério sul para entender a composição da nuvem global durante a revolução industrial. Esta pesquisa aborda uma das maiores incertezas nos modelos climáticos atuais - o efeito de longo prazo de minúsculas partículas atmosféricas nas mudanças climáticas.

Os modelos climáticos atualmente incluem o efeito de aquecimento global dos gases de efeito estufa, bem como os efeitos de resfriamento dos aerossóis atmosféricos. As minúsculas partículas que compõem esses aerossóis são produzidas por fontes humanas, como emissões de automóveis e da indústria, bem como fontes naturais como o fitoplâncton e a água do mar.

Eles podem influenciar diretamente o fluxo de luz solar e calor na atmosfera terrestre, bem como interagir com as nuvens. Uma das maneiras de fazer isso é aumentando a capacidade das nuvens de refletir a luz do sol de volta para o espaço, aumentando a concentração de gotículas. Isso, por sua vez, esfria o planeta. A quantidade de luz solar que é refletida para o espaço é referida ao albedo da Terra.

Contudo, tem havido uma compreensão extremamente limitada de como a concentração de aerossol mudou entre os primeiros tempos industriais e os dias atuais. Essa falta de informações restringe a capacidade dos modelos climáticos de estimar com precisão os efeitos de longo prazo dos aerossóis nas temperaturas globais - e quanto efeito eles poderiam ter no futuro.

Agora, um estudo internacional conduzido pelas Universidades de Leeds e Washington reconheceu que, partes imaculadas do hemisfério sul fornecem uma janela para a aparência da atmosfera industrial inicial.

A equipe usou medições de satélite de concentração de gotículas de nuvem na atmosfera do hemisfério norte - altamente poluída com os aerossóis industriais de hoje - e sobre o Oceano Antártico relativamente intocado.

Eles usaram essas medições para quantificar as possíveis mudanças devido aos aerossóis industriais no albedo da Terra desde 1850.

Os resultados, publicado hoje no jornal PNAS , sugerem que as concentrações de aerossóis industriais iniciais e os números de gotículas de nuvem eram muito maiores do que os estimados atualmente por muitos modelos climáticos globais. Isso pode significar que os aerossóis atmosféricos gerados pelo homem não estão tendo um efeito de resfriamento tão forte quanto alguns modelos climáticos estimam. O estudo sugere que o efeito provavelmente será mais moderado.

Co-autor principal, Daniel McCoy, Bolsista de pesquisa na Escola da Terra e Meio Ambiente em Leeds, disse:"As limitações em nossa capacidade de medir aerossóis na atmosfera industrial inicial tornaram difícil reduzir as incertezas sobre quanto aquecimento haverá no século 21.

"Os núcleos de gelo fornecem concentrações de dióxido de carbono de milênios no passado, mas os aerossóis não ficam da mesma maneira. Uma maneira de tentarmos olhar para trás no tempo é examinar uma parte da atmosfera que ainda não poluímos.

"Essas áreas remotas nos permitem um vislumbre do nosso passado e isso nos ajuda a entender o registro do clima e melhorar nossas previsões do que vai acontecer no futuro."

Co-autor principal, Isabel McCoy, do Departamento de Ciências Atmosféricas de Washington, disse:"Uma das maiores surpresas para nós foi quão alta é a concentração de gotículas de nuvens nas nuvens do Oceano Antártico. A maneira como a concentração de gotículas de nuvem aumenta no verão nos diz que a biologia dos oceanos está desempenhando um papel importante na definição do brilho das nuvens em não poluídas oceanos agora e no passado.

"Vemos altas concentrações de gotículas de nuvem em observações de satélite e aeronaves, mas não em modelos climáticos. Isso sugere que há lacunas na representação do modelo de interações aerossol-nuvem e mecanismos de produção de aerossol em ambientes intocados.

"À medida que continuamos a observar ambientes intocados por meio de satélite, aeronave, e plataformas terrestres, podemos melhorar a representação dos mecanismos complexos que controlam o brilho das nuvens em modelos climáticos e aumentar a precisão de nossas projeções climáticas. "

Co-autor Leighton Regayre, um pesquisador também da School of Earth and Environment em Leeds, disse:"A ciência que apóia nossos modelos climáticos está melhorando o tempo todo. Esses modelos estão lidando com algumas das questões ambientais mais urgentes e complexas da era moderna e os cientistas do clima sempre foram claros sobre o fato de que existem incertezas.

"Só vamos alcançar as respostas de que precisamos para combater o aquecimento global, interrogando regularmente a ciência. Nossa equipe usou milhões de variantes de um modelo para explorar todas as incertezas potenciais, o equivalente a um ensaio clínico com milhões de participantes.

"Esperamos que nossas descobertas, junto com estudos sobre o processo detalhado de produção de aerossol e interações aerossol-nuvem em ambientes intocados que nosso trabalho motivou, ajudará a orientar o desenvolvimento da próxima geração de modelos climáticos. "

O artigo "O contraste hemisférico nas propriedades microfísicas da nuvem restringe o forçamento do aerossol" é publicado em PNAS , 27 de julho de 2020.