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Menos poluição depositada na neve deverá ajudar a reduzir o declínio da camada de neve no Hemisfério Norte no final deste século. Embora a camada de neve ainda diminua devido ao aumento das temperaturas, as perspectivas são menos terríveis quando se considera a neve mais limpa do futuro.
Em alguns cenários, os investigadores prevêem que a redução da camada de neve será menos de metade do que foi previsto – uma boa notícia para muitas pessoas que dependem do subsequente derretimento da neve nas altas montanhas para a produção de água e alimentos, bem como para aqueles que dependem na recreação de inverno.
As descobertas vêm de cientistas do Laboratório Nacional do Noroeste do Pacífico do Departamento de Energia, que avaliaram vários fatores que afetam a camada de neve. Isso inclui o aquecimento das temperaturas, a poluição, a poeira e até mesmo o formato dos grãos de neve à medida que se acumulam no solo.
As descobertas foram publicadas em 2 de outubro em Comunicações da Natureza.
Neve limpa vs. neve suja
“A neve não é apenas neve”, disse Dalei Hao, primeiro e correspondente autor do estudo. “Há neve limpa e há neve suja, e a forma como eles respondem à luz solar é muito diferente. E depois há as formas dos grãos de neve, que são tudo menos uniformes. Tudo isso afeta a camada de neve.”
Claro, quanto mais quente, mais neve derrete. É por isso que as próximas décadas trazem más notícias para as camadas de neve nas montanhas e para as pessoas que dependem delas. Os investigadores estimam que 2 mil milhões de pessoas dependem do derretimento da neve nas montanhas na Primavera e no Verão para fornecer água doce para beber e para a produção de alimentos. Se a neve das montanhas derreter mais rápido ou mais cedo do que o normal, isso significa problemas – rios transbordantes e inundações na primavera, e depois colheitas e poços ressecados no final do verão.
“Tem havido muitas projeções alarmantes sobre a futura camada de neve. É uma questão extremamente importante”, disse o cientista do PNNL Ruby Leung, também autor correspondente do estudo. “Os Himalaias, por exemplo, são as cabeceiras de vários rios importantes no sudeste e leste da Ásia. A condição da camada de neve nas montanhas tem um efeito direto na qualidade de vida de milhões de pessoas.”
De todos os fatores que afetam a futura acumulação de neve, os maiores no estudo foram a temperatura e o efeito de partículas escuras, como poluição e poeira. Essas partículas absorvem mais luz solar do que a neve pura, aquecendo mais rapidamente e transmitindo o calor do sol para a neve próxima. É por isso que a neve salpicada de manchas escuras derrete mais rápido do que a neve limpa.
Essas partículas vêm da atividade humana, como emissões de carros e caminhões ou queima de madeira. Ou podem surgir naturalmente da poeira soprada – embora a quantidade de poeira que sopra e se deposita na neve seja muitas vezes um resultado direto do que as pessoas fazem.
Embora a neve limpa reflita cerca de 80 a 90 por cento da luz solar, a neve suja reflete menos – uma variável enorme que a equipe do PNNL disse não ter sido estudada tão minuciosamente quanto o efeito da temperatura. Os pesquisadores acreditam que neve mais limpa pode ser esperada no futuro, devido à menor poluição e à menor queima de madeira.
Ar mais quente versus neve mais limpa
Mas a neve mais limpa certamente virá em um momento de temperaturas mais altas, o que reduz a camada de neve de várias maneiras. A explicação mais simples é que menos precipitação cai na forma de neve e mais na forma de chuva. As temperaturas mais altas também derretem a neve que caiu.
“O aumento das temperaturas e a neve mais limpa são efeitos concorrentes”, disse Leung. “Nosso artigo indica que o efeito do aquecimento é dominante, mas que a neve mais limpa anulará parte do efeito. Não estamos dizendo que a neve aumentará no futuro. Estamos dizendo que a neve não diminuirá tanto no futuro quanto caso contrário, poderia.
Os pesquisadores estudaram as tendências da acumulação de neve nas altas montanhas do Hemisfério Norte, usando o período 1995-2014 como base histórica. Esse período de aumento das temperaturas e neve suja foi a receita para um derretimento muito rápido da neve. Em seguida, modelaram as tendências da acumulação de neve de 2015 a 2100 utilizando dois cenários diferentes, um em que as emissões de dióxido de carbono continuam a aumentar acentuadamente e outro em que as emissões diminuem. A equipe se concentrou no planalto tibetano na Ásia e no oeste dos Estados Unidos.
Em ambos os cenários, espera-se que as temperaturas aumentem; espera-se que a deposição de partículas escuras conhecidas como carbono negro diminua; e espera-se que a poeira aumente.
Se as emissões de dióxido de carbono aumentarem devido ao uso contínuo de combustíveis fósseis num cenário conhecido como Caminho Socioeconómico Partilhado ou SSP 585, as temperaturas aumentarão significativamente. Quando as mudanças nas partículas escuras não são consideradas, a equipe estima uma perda de neve em cerca de 58%. Mas a neve mais limpa e com menos poluição – mesmo com mais poeira que absorve luz – reduz essa perda em 8%.
Se as emissões de dióxido de carbono forem reduzidas significativamente (SSP 126), a perda de neve acumulada será muito menor. Quando as mudanças nas partículas escuras não são consideradas, a equipe estima uma perda de neve em cerca de 15%. Mas quando a neve mais limpa é levada em consideração, a perda de neve acumulada é reduzida em mais da metade – 52%.
A diversidade de formatos de grãos de neve e outros fatores
Qualquer pessoa que tenha dirigido durante uma nevasca pode atestar o caos e a incerteza que a neve pode causar. Isso também é verdade para cientistas como Hao, que estão descobrindo um efeito não tão sutil no formato dos grãos de neve.
No início deste ano, Hao e colegas notaram que as formas variadas dos grãos de neve reais fazem com que a neve derreta mais lentamente do que nos modelos onde os grãos são considerados uniformemente esféricos. Os grãos esféricos de neve absorveriam mais luz solar e derreteriam mais neve; as formas estranhas dos flocos reais refletem mais luz solar e derretem menos neve. As descobertas foram reforçadas neste verão por uma equipe de cientistas franceses.
Isso significaria que a neve real acumulada no solo derrete mais lentamente do que muitos modelos que usam “flocos esféricos” indicaram. Essa é parte da razão das descobertas da equipe.
Vários outros fatores também entram em jogo. Por exemplo, temperaturas mais altas traduzem-se em mais incêndios florestais, produzindo mais partículas escuras. Mas Hao observa que a atividade dos incêndios florestais atinge o pico no verão e no outono, antes que a neve caia em grandes quantidades nas montanhas, de modo que o efeito no final da primavera, quando a neve derrete, provavelmente seria mínimo.
Depois, há a perda da “crosta biológica do solo”, onde bactérias, líquenes, algas e outros organismos se infiltram e estabilizam a superfície do solo. Os investigadores esperam que este tipo de solo seja reduzido à medida que as temperaturas aumentam – uma das razões, juntamente com o aumento do desenvolvimento da terra, pela qual se espera mais poeira no futuro.
Embora existam muitos fatores em jogo, a equipe do PNNL descobriu que o aumento das temperaturas e a redução das partículas escuras são os dois fatores mais poderosos que influenciam a futura camada de neve.
“A maioria dos modelos não analisou estes dois efeitos, o aquecimento e a neve suja, em conjunto ao projetar mudanças futuras”, disse Leung. “É importante fazer isso, porque eles podem ter efeitos opostos. Determinar qual deles é a influência mais dominante é a chave para determinar o destino da neve acumulada no futuro.”
Além de Hao e Leung, os autores incluem os cientistas do PNNL Gautam Bisht, Hailong Wang, Donghui Xu, Huilin Huang e Yun Qian.
A pesquisa foi financiada pelo Office of Science do DOE. A equipe usou recursos de computação no National Energy Research Scientific Computing Center, uma instalação do DOE Office of Science no Laboratório Nacional Lawrence Berkeley.
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