O ar nos Estados Unidos e na Europa Ocidental está muito mais limpo do que há uma década. Normas e regulamentações de óleo com baixo teor de enxofre em usinas de energia conseguiram reduzir as concentrações de sulfato no ar, reduzindo as partículas finas que prejudicam a saúde humana e eliminando o risco ambiental da chuva ácida.

Apesar desses sucessos, os níveis de sulfato na atmosfera diminuíram mais lentamente do que as emissões de dióxido de enxofre, especialmente no inverno. Este fenômeno inesperado sugere que as reduções de emissão de dióxido de enxofre são menos eficientes do que o esperado para o corte de aerossóis de sulfato. Um novo estudo liderado pelo Instituto de Tecnologia de Tóquio, A Universidade de Hokkaido e a Universidade de Washington explicam por quê. O artigo de acesso aberto foi publicado em 5 de maio em Avanços da Ciência .

Quando as concentrações de sulfato ácido das emissões de combustíveis fósseis diminuem, enquanto a concentração de moléculas de amônio mais básicas na atmosfera permanece constante, gotículas de água líquida nas nuvens tornam-se menos ácidas. Isso torna a conversão de dióxido de enxofre em sulfato mais eficiente. Então, embora os regulamentos de qualidade do ar tenham reduzido o fornecimento de dióxido de enxofre das usinas de energia e do transporte marítimo, a quantidade total de partículas de sulfato que prejudicam a saúde humana caiu mais lentamente.

“Não significa que as reduções de emissões não estejam funcionando. É apenas que há uma reação que mitiga parcialmente as reduções, "disse a co-autora Becky Alexander, um professor de ciências atmosféricas da UW. "Precisamos entender essa química multifásica na atmosfera para fazer uma estratégia eficiente para gerenciar a poluição do ar e prever com precisão os impactos futuros da poluição do ar e das mudanças climáticas."

Durante a maior parte do século 20, As emissões de dióxido de enxofre aumentaram com a industrialização em muitas partes do mundo. Mas, recentemente, essa tendência foi revertida em resposta às regulamentações, enquanto as emissões de amônio de animais e agricultura continuam na mesma taxa. Espera-se que essas tendências continuem.

Dados de um núcleo de gelo na Groenlândia que preserva a atmosfera dos anos anteriores mostram que a proporção de sulfato contendo oxigênio com um nêutron extra, ou oxigênio-17, aumentou na década de 1980, depois que os países começaram a regulamentar as emissões. A análise dos autores mostra que isso se deve à formação mais rápida de sulfato na fase líquida na atmosfera, que ocorre principalmente dentro das nuvens, sob condições menos ácidas.

"Após o controle de emissão de SO2, a acidez atmosférica relativamente mais baixa promove a eficiência da produção de sulfato na atmosfera, que enfraquece a resposta do nível de sulfato à redução de SO2, "disse o autor principal, Shohei Hattori, do Instituto de Tecnologia de Tóquio." Nossas técnicas isotópicas exclusivas aplicadas aos registros do núcleo de gelo da Groenlândia identificam o processo-chave da resposta enfraquecida do sulfato à redução das emissões de SO2. "

Os dados vieram de um núcleo de gelo perfurado no sudeste da Groenlândia (SE-Dome) como parte de um projeto liderado pela Universidade de Hokkaido. O oxigênio preso neste gelo forneceu evidências da composição do sulfato de 1959 a 2015, sem contaminação da poluição local.

"Com base em um registro de núcleo de gelo contínuo e de alta resolução do SE-Dome, poderíamos obter registros confiáveis ​​para aerossóis atmosféricos sem segunda modificação após a deposição, "disse o co-autor e líder do projeto de núcleo de gelo SE-Dome Yoshinori Iizuka na Universidade de Hokkaido." Planejamos perfurar um segundo núcleo de gelo no mesmo local este ano, e tentar reconstruir a história do aerossol até a década de 1750. "

O núcleo de gelo não contém dados separados para verão e inverno, mas os modelos mostram que outro, as reações químicas da fase gasosa para o dióxido de enxofre tornam-se mais importantes no verão, reduzindo o impacto do verão da alteração da acidez da nuvem. Saber como essas moléculas reagem ajudará a melhorar os modelos atmosféricos usados ​​para prever a qualidade do ar e projetar as mudanças climáticas.