Os oceanos cobrem quase três quartos do globo, no entanto, pouco se sabe sobre como os gases e aerossóis produzidos por micróbios do oceano afetam o tempo e o clima, ou como a poluição produzida pelo homem poderia influenciar este processo. Agora, os cientistas relatam que usaram um "oceano em um laboratório" para mostrar que a poluição do ar pode alterar a composição dos gases e aerossóis que os borrifos do mar liberam na atmosfera e, por sua vez, potencialmente alterar os padrões climáticos.

Os pesquisadores apresentarão seus resultados hoje no Encontro e Expo Virtual Outono 2020 da American Chemical Society (ACS).

"É surpreendente que não saibamos mais sobre o papel central dos micróbios do oceano no controle do clima, "diz Kimberly Prather, Ph.D., investigador principal do projeto. “Eles têm o potencial de influenciar a composição atmosférica, formação de nuvens e clima. Os humanos podem alterar esses processos naturais de duas maneiras:mudando a estrutura da comunidade microbiana no oceano, e pela produção de poluentes atmosféricos que reagem com compostos produzidos pelos microrganismos. "

Por meio de processos biológicos naturais, micróbios do oceano, incluindo bactérias, fitoplâncton e vírus - produzem compostos que entram na atmosfera como gases ou aerossóis (minúsculas gotículas de água ou partículas no ar que se formam quando as ondas quebram). Além disso, os próprios microrganismos podem ser ejetados do oceano na forma de gotículas aerossolizadas. Algumas dessas partículas podem semear nuvens, absorver ou refletir a luz do sol, ou de outra forma influenciar as condições atmosféricas e o clima.

"Existe uma crença padrão de que uma maneira do oceano regular a temperatura do planeta é através da emissão de gases e partículas, "diz Prather, que está na Instituição Scripps de Oceanografia da Universidade da Califórnia em San Diego. "Alguns cientistas se referem ao oceano como o 'termostato planetário'."

Prather e seus colegas se perguntaram como os humanos podem influenciar esse termostato. Mas primeiro, eles precisavam aprender como os micróbios do oceano afetam o clima sem os humanos. Descobrir, os pesquisadores construíram um canal de onda de 108 pés de comprimento e o preencheram com 3, 400 galões de água do mar. Eles causaram um florescimento de fitoplâncton - um crescimento excessivo de algas microscópicas que ocorre naturalmente nos oceanos - sob certas condições - neste oceano em um laboratório. Eles monitoraram continuamente os gases e aerossóis produzidos no ar acima da água, medindo coisas como o tamanho do aerossol, composição, forma, atividade enzimática e pH. Eles também estudaram como as mudanças naturais na comunidade microbiana, por exemplo, introduzindo certas espécies de bactérias e fitoplâncton, afetou o potencial de formação de nuvens dos aerossóis. "A resposta curta é que a biologia teve muito pouco efeito na composição do aerossol do spray marinho, "Prather diz." Alterar os processos biológicos naturais na água do mar resultou em uma mudança muito pequena na capacidade das partículas primárias de formar gotículas de nuvem. "

Em contraste, adicionar uma pequena quantidade de um oxidante atmosférico (radical hidroxila, que pode ser gerado naturalmente e pode ser aumentado em atmosferas poluídas) causou uma mudança imediata na composição e potencial de formação de nuvens de aerossóis marinhos. De acordo com Prather, o oxidante reagiu com gases produzidos por micróbios no ar, transformá-los em compostos que mudaram a composição do aerossol marinho primário e formaram novos tipos de partículas. Embora os pesquisadores ainda não saibam como outros poluentes individuais afetam os aerossóis do mar, Prather diz que é importante estudar a mistura completa de poluentes em fase gasosa para imitar e compreender as reações químicas do mundo real.

A equipe agora também está explorando como a poluição da água - em particular, descarga de esgoto e escoamento de poluição que deságuam em estuários costeiros e oceanos - podem reestruturar as comunidades microbianas e afetar a saúde humana, clima e qualidade do ar. Estudos anteriores examinaram como a poluição humana afeta a qualidade da água; Contudo, Os estudos de Prather são os primeiros enfocando como a poluição da água que entra na zona de surf afeta a qualidade do ar e a saúde humana. Seu grupo de pesquisa está fazendo medições no oceano e na atmosfera em uma região conhecida por ser afetada pela poluição que flui de um estuário altamente poluído. Este projeto visa entender quais vírus, bactérias e outros poluentes são transportados pelo ar na zona de surf.