No último mês, partes da Europa foram atingidas por intensas tempestades de poeira. Primeiro, uma enorme nuvem de poeira que se originou no nordeste da Argélia causou céus avermelhados em grandes partes da Europa. Então, depósitos de poeira tingiam os Pirenéus e os Alpes cobertos de neve de marrom. No final de fevereiro, um surto de poeira do Saara afetou severamente as Ilhas Canárias antes de seguir para a Europa continental, alcançando o norte até a Escandinávia.

Embora essa atividade intensa e persistente de poeira seja incomum, não é incomum que a Europa experimente alguns grandes surtos de poeira a cada ano.

Por que a poeira é um problema?

A poeira do deserto é produzida pela erosão eólica de superfícies áridas e semi-áridas. Afeta o clima, clima e química atmosférica, entrega ferro e fósforo aos ecossistemas terrestres e oceânicos, e aumenta a fotossíntese e a produtividade biológica.

Embora existam alguns efeitos positivos, tempestades de poeira em geral têm impactos negativos severos, particularmente em países a favor do vento de grandes fontes no norte da África, Médio Oriente, e Ásia Central e Oriental. Em tais regiões, os níveis de poeira incomumente altos que foram atingidos na Europa em fevereiro são comuns.

Tempestades de poeira aumentam as infecções oculares e a incidência de morbidade e mortalidade respiratória e cardiovascular, e estão associados às taxas de incidência de meningite no Sahel africano. Surtos intensos podem interromper as comunicações, forçar o fechamento de estradas e aeroportos devido à pouca visibilidade, e pode danificar as plantações e o gado.

A poeira afeta a produção de energia solar, reduzindo a radiação solar na superfície e acumulando-se na superfície dos painéis solares. A poeira depositada na neve reduz drasticamente sua refletividade e aumenta a absorção da radiação solar, levando a um derretimento mais rápido da camada de neve.

Mitigar fontes ou mitigar impactos?

A mitigação da fonte é possível em regiões onde a erosão eólica é exacerbada por atividades humanas que perturbam o solo, incluindo corte, gado pastando, recreação e suburbanização, e desvio de água para irrigação. Um exemplo clássico é o "Dust Bowl" dos anos 1930 nas High Plains dos Estados Unidos, onde as más práticas de gestão da terra, juntamente com a duração da seca, levaram a forte erosão eólica e tempestades de poeira em uma escala sem precedentes.

Quando as fontes de poeira são de origem natural (por exemplo, uma área deserta), a mitigação da fonte é possível estabilizando a superfície e colocando cercas ao soprar areia e poeira que desafiam as atividades humanas. Contudo, nem são viáveis ​​nem desejáveis ​​em grande escala. Globalmente, o potencial de mitigação da fonte é bastante limitado, o que torna a mitigação de impacto ainda mais crucial.

Mitigar os impactos negativos das tempestades de poeira, ao invés de suas fontes, requer monitoramento, modelagem, sistemas de previsão e alerta precoce. Os aplicativos de mitigação tática se concentram em ações que podem ser tomadas a curto prazo, sempre que as previsões prevêem uma tempestade de poeira em um determinado local e hora. Por exemplo, as previsões de poeira podem ajudar os hospitais a antecipar picos em visitas a salas de emergência relacionadas ao sistema respiratório, otimizar o tempo de plantio e colheita das safras, abrigar gado, gerenciar cronogramas de geração de energia solar e limpeza de painéis solares, e minimizar o tempo em que procedimentos de baixa visibilidade nos aeroportos estão em vigor.

As aplicações de mitigação estratégica são aquelas relacionadas ao planejamento e investimentos de longo prazo, como a decisão de onde colocar uma usina de energia solar. Outra aplicação é auxiliar nas avaliações pós-tempestade de poeira, como governos e instituições internacionais precisam saber as causas precisas da degradação da qualidade do ar, surtos epidêmicos ou danos às colheitas. Finalmente, comunidades científicas, como a comunidade de saúde pública, precisam de dados de poeira resolvidos espacial e temporalmente para avaliar os efeitos das partículas de poeira sobre uma variedade de doenças.

Capacidades de modelagem e previsão

Há um enorme esforço para desenvolver modelos de poeira globais e regionais confiáveis ​​e previsões para mitigação de impacto, por exemplo, no Centro Regional do Sistema de Avaliação e Aconselhamento de Tempestade de Areia e Poeira da Organização Meteorológica Mundial para o Norte da África, Oriente Médio e Europa.

Modelos de poeira usam técnicas matemáticas e numéricas para simular o ciclo de poeira atmosférica, incluindo como a poeira é emitida, transportado e depositado, e também como ele interage com a radiação solar e as nuvens.

Para calcular as emissões de poeira, usamos parâmetros de entrada — superfície, solo e características meteorológicas. Contudo, o sucesso dos esquemas de emissão é limitado por incertezas de parâmetros, incluindo aqueles relacionados às heterogeneidades espaciais e temporais. De fato, devido à relação não linear entre vento e mobilização de poeira, pequenos erros na velocidade do vento de superfície em modelos podem levar a grandes erros nas emissões de poeira previstas. Os processos que controlam a deposição de partículas de poeira, particularmente aqueles que são grosseiros, também estão sujeitos a incertezas substanciais.

Contudo, modelos de poeira mostram um comportamento relativamente bom quando surtos de poeira são causados ​​por sistemas de escala sinótica - isto é, com recursos em torno de 1, 000 quilômetros de diâmetro ou mais. Um bom exemplo é a previsão bem-sucedida dos eventos de fevereiro na Europa em termos de tempo e extensão geográfica.

Desafios adiante

Em contraste, a representação de haboobs - imensas paredes de areia e poeira produzidas por fortes correntes descendentes que ocorrem regularmente em regiões áridas e semi-áridas - requer a resolução de convecção explicitamente, o que representa um desafio formidável.

As previsões de poeira que usam dados reais de aerossóis de satélite têm melhor desempenho do que as previsões que dependem apenas de modelagem para definir as condições iniciais. Melhorias adicionais dos sistemas de observação global e técnicas de assimilação mostram outras perspectivas interessantes.

Além de melhorias de modelo e previsão, mitigar efetivamente os efeitos negativos das tempestades de poeira requer mais trabalho. A integração limitada de informações quantitativas de poeira e previsões na prática e na política geralmente se deve à falta de compreensão do impacto preciso das tempestades em certos setores. Outros fatores incluem a necessidade de produtos feitos sob medida para aplicações específicas; a falta de consciência, entendimento, capacidade ou estruturas existentes para usar a informação; e o desafio geral de incorporar informações ou previsões incertas nas práticas de gestão.

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.