Um novo estudo liderado por uma equipe de pesquisadores da Universidade de Minnesota fornece as primeiras medições globais por satélite de um dos produtos químicos mais importantes que afetam a atmosfera da Terra.

O isopreno é um hidrocarboneto natural emitido para a atmosfera em grandes quantidades - aproximadamente 500 bilhões de kg por ano - por plantas e árvores. O isopreno é quimicamente reativo, e, uma vez na atmosfera, combina-se com poluentes de origem humana para afetar adversamente a qualidade do ar. O isopreno também reage com o principal agente oxidante atmosférico - chamado de radicais OH - e, portanto, reduz a capacidade da atmosfera de se livrar de poluentes e gases de efeito estufa.

Os cientistas procuram modelos atmosféricos para prever a composição atmosférica atual e futura e a qualidade do ar, bem como diagnosticar a capacidade da atmosfera de remover gases de efeito estufa e poluentes do ar. Mas as taxas de emissão de isopreno são altamente incertas devido a medições esparsas baseadas no solo, e os cientistas também não têm certeza de até que ponto o isopreno atua para suprimir ou sustentar a abundância de radicais OH na atmosfera.

Agora, pesquisadores desenvolveram as primeiras medições globais de isopreno do espaço. Usando observações do sensor de satélite Cross-track Infrared Sounder (CrIS), pesquisadores desenvolveram um método de recuperação que usa aprendizado de máquina para determinar a concentração atmosférica de isopreno em diferentes partes do mundo. Eles combinaram essas medições com modelagem atmosférica para testar a compreensão científica atual das emissões globais de isopreno e como o isopreno afeta a oxidação atmosférica. A pesquisa será publicada na quarta-feira, 9 de setembro no jornal Natureza .

"O isopreno é um dos motores mais importantes da química atmosférica global, "disse Dylan Millet, um professor do Departamento de Solo da U of M, Água, e Clima. "Essas medições de satélite fornecem uma nova compreensão de como a biosfera e a atmosfera da Terra interagem."

Ao combinar as medições de isopreno CrIS com outros dados de satélite, pela primeira vez, os pesquisadores foram capazes de estimar a abundância de OH do espaço sobre as regiões de fonte de isopreno. Essas observações apóiam as descobertas laboratoriais e teóricas recentes:as emissões de isopreno reduzem o OH atmosférico, mas não tão fortemente quanto se acreditava originalmente. Como resultado, a atmosfera mantém uma capacidade significativa de eliminar a poluição, mesmo na presença de emissões naturais de isopreno. Combinar essas medições com outros dados baseados no espaço abrirá novas portas para investigar as mudanças no OH ao longo do tempo.

Esta pesquisa estabelece uma base para estudos plurianuais que examinam as mudanças sazonais de isopreno interanuais e seus impactos na atmosfera global. As informações dessas novas medições de satélite também podem ser usadas para melhorar os modelos atmosféricos atuais, com o objetivo de prever com mais precisão a qualidade do ar em um clima em mudança.

Os pesquisadores revelaram que:

• As medições de isopreno por satélite mostram superestimações dramáticas do modelo sobre a Amazônia. Essas disparidades indicam uma forte necessidade de melhor compreensão das emissões tropicais de isopreno e outros produtos químicos reativos.
• Sobre o sul da África, as medições do CrIS revelam um importante ponto de acesso de isopreno que está faltando nas previsões de baixo para cima. Isso aponta para a necessidade de uma investigação mais aprofundada das fontes de isopreno nesta região pouco estudada.

"Essas novas medições de satélite revelam que, enquanto nossa compreensão da química do isopreno está ficando muito boa, ainda temos muito que aprender sobre como as emissões de isopreno variam entre os diferentes ecossistemas da Terra, "disse Kelley Wells, um pesquisador do Departamento de Solo, Água, e Clima na Faculdade de Alimentos da U of M, Ciências Agrárias e de Recursos Naturais.