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Em uma revelação que destaca o frágil equilíbrio da atmosfera do nosso planeta, cientistas da China, Alemanha e EUA descobriram uma ligação inesperada entre eventos de incêndios florestais massivos e a química da camada de ozônio. Usando dados de satélite e modelagem numérica, a equipe descobriu que um enorme vórtice carregado de fumaça quase dobra a carga de aerossóis do hemisfério sul na estratosfera média da Terra e reordena a depleção do ozônio em diferentes alturas. Publicado em Avanços da Ciênciaeste estudo revela como incêndios florestais, como os catastróficos incêndios florestais australianos de 2019/20, impactam a estratosfera de maneiras nunca vistas antes.
A camada de ozônio, um escudo crucial que protege a vida na Terra da radiação ultravioleta (UV) prejudicial, está em um caminho de recuperação graças ao Protocolo de Montreal. Este tratado internacional histórico, adotado em 1987, levou com sucesso à eliminação gradual da produção de inúmeras substâncias responsáveis pela destruição da camada de ozônio. Nas últimas décadas, a camada de ozônio mostrou sinais significativos de cura, um testamento à cooperação global e à política ambiental.
No entanto, a estabilidade dessa camada atmosférica vital agora está enfrentando um novo e inesperado desafio. Durante os incêndios florestais australianos de 2019/20, pesquisadores observaram um aumento dramático em aerossóis estratosféricos — partículas minúsculas que podem influenciar o clima, a saúde e a química atmosférica.
Vórtice carregado de fumaça transporta aerossol até 35 quilômetros
Utilizando novos dados de satélite e modelagem numérica, a equipe de pesquisa demonstrou com sucesso o impacto dos incêndios florestais por meio de um novo fenômeno: o vórtice carregado de fumaça (SCV).
“O SCV é um poderoso redemoinho carregado de fumaça que transporta a fumaça de incêndios florestais para a estratosfera média, atingindo altitudes de até 35 quilômetros”, explicou o Prof. Hang Su do Instituto de Física Atmosférica da Academia Chinesa de Ciências, um dos autores correspondentes do estudo. “Esse processo levou a pelo menos uma duplicação da carga de aerossóis na estratosfera média do hemisfério sul. Ao atingir essas altitudes elevadas, esses aerossóis iniciaram uma série de reações químicas em sua superfície que impactaram as concentrações de ozônio.”
A equipe internacional descobriu que esses aerossóis induzidos por incêndios florestais facilitaram reações químicas heterogêneas na estratosfera, o que paradoxalmente levou à redução e ao aumento do ozônio em diferentes camadas atmosféricas.
Enquanto a estratosfera inferior sofreu uma redução significativa da camada de ozono, o novo estudo mostra que o aumento de partículas de aerossol de fumo na estratosfera média aumenta a absorção heterogénea e a hidrólise de N2O5o que leva a uma diminuição de gases de nitrogênio reativos, por exemplo, NOx, e a um aumento de ozônio. Nas latitudes médias do sul, a interação complexa conseguiu amortecer aproximadamente 40% (até 70%) da depleção de ozônio observada na estratosfera inferior nos meses seguintes aos eventos de mega-incêndios florestais.
Então, por que isso importa?
“Nosso estudo revela um mecanismo inesperado e crucial pelo qual os aerossóis absorventes na fumaça de incêndios florestais, como o carbono negro, podem induzir e sustentar enormes vórtices carregados de fumaça abrangendo milhares de quilômetros, mudando fundamentalmente a circulação estratosférica. Os vórtices podem persistir por meses, carregando aerossóis profundamente na estratosfera e afetando a camada de ozônio de maneiras distintas em diferentes altitudes. Isso destaca a necessidade de vigilância e pesquisa contínuas à medida que a mudança climática progride”, disse o Prof. Yafang Cheng, outro autor líder do Instituto Max Planck de Química.
“Demos um passo significativo à frente na simulação do SCV como um novo caminho efetivo para incêndios florestais modificarem a dinâmica e a química estratosférica, especialmente a camada de ozônio. Adoro esse estudo porque ele demonstra mais uma vez o quão intimamente diferentes partes do sistema da Terra estão conectadas. A fumaça de um incêndio florestal pode mudar significativamente o vento e a circulação dezenas de quilômetros acima do solo, o que permite que a fumaça modifique a camada de ozônio, influenciando a vida em nosso planeta”, disse o Dr. Chaoqun Ma, o primeiro autor do estudo e pesquisador de pós-doutorado na equipe de Cheng no MPIC.
O papel da camada de ozônio na filtragem da radiação UV é crucial para proteger todas as formas de vida na Terra. O sucesso do Protocolo de Montreal na redução de substâncias que destroem a camada de ozônio foi uma conquista monumental. Ainda assim, as novas descobertas destacam que eventos naturais, exacerbados pelas mudanças climáticas, representam riscos adicionais para essa frágil camada atmosférica. Com a frequência e intensidade crescentes de incêndios florestais causados pelo aquecimento global, a formação de SCVs e seu impacto na estratosfera podem se tornar mais comuns, representando uma ameaça à camada de ozônio.
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