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Até dois terços da fuligem acima da floresta amazônica central se origina na África. Estes são os resultados de um estudo que agora foi publicado na Nature Communications Earth and Environment. Sob a liderança do Instituto Max Planck de Química de Mainz e da Universidade de São Paulo, os pesquisadores diferenciam as partículas de fuligem por meio de suas propriedades relativas e as atribuem a seus respectivos pontos de origem. Eles descobriram que os incêndios florestais e as savanas em chamas no norte e no sul da África contribuem substancialmente para a poluição do ar na Amazônia central durante todo o ano, desempenhando assim um papel importante no balanço de radiação terrestre e no ciclo da água. Isso é causado pelo eficiente transporte transatlântico de partículas pela atmosfera.
A floresta tropical brasileira é uma das poucas regiões continentais do mundo com ar puro. No entanto, isso só ocorre durante a estação chuvosa, quando a concentração de material particulado é muito baixa. Durante a estação seca, é uma história diferente: numerosos incêndios de desmatamento queimam na floresta amazônica, enquanto um “arco de desmatamento” devora a floresta tropical do sul. A fuligem e outras emissões dos incêndios levam a uma redução drástica da qualidade do ar nesta época do ano. A qualidade do ar na Amazônia central neste momento não é melhor do que nas conurbações urbanas europeias. A concentração de partículas de fuligem na atmosfera acima do dossel da floresta oscila entre muito baixa e muito alta.
Pela primeira vez, uma equipe de pesquisa investigou as origens das partículas de fuligem. Fizeram uma descoberta surpreendente: grande parte das partículas não tem origem na América do Sul; em vez disso, eles viajam com massas de ar a cerca de 10.000 quilômetros da África sobre o Atlântico, decorrentes de incêndios florestais naturais, práticas de corte e queima e combustão de biomassa, como para cozinhar. “A fumaça da África pode ser encontrada praticamente o ano todo em grandes quantidades acima da floresta tropical – não esperávamos isso”, explica Bruna Holanda, que liderou o estudo como pesquisadora de doutorado no Instituto Max Planck de Química. “Estimamos que a quantidade de fumaça da África seria de cerca de 5 ou talvez 15 por cento. Acontece que às vezes chegava a 60 por cento.” Segundo o físico atmosférico, esse valor demonstra a eficiência do transporte atmosférico de partículas de fuligem e aerossóis por meio de massas de ar da África para a América do Sul.
As partículas de fuligem da África e da América do Sul são fisicamente e quimicamente distintas umas das outras
Para atribuir a fuligem acima da Amazônia a várias fontes, os pesquisadores analisaram partículas de fuligem no ar acima da Amazônia durante um período de dois anos no Amazon Tall Tower Observatory (ATTO). A unidade de pesquisa está situada em uma região praticamente intocada da Amazônia central e conta, entre outras instalações, com uma torre de observação de 325 metros.
A equipe identificou dois tipos predominantes de fuligem: as partículas de fuligem da África eram consideravelmente maiores do que as da região amazônica e exibiam uma menor concentração de material orgânico. Os pesquisadores atribuem isso ao fato de que na África as regiões que estão sendo queimadas são principalmente pastagens, savanas e florestas abertas. O combustível do secador tem maior probabilidade de resultar em combustão em chamas e mais partículas de fuligem. Por outro lado, os incêndios sul-americanos ocorrem em florestas densas e úmidas. Esse combustível mais úmido leva à combustão lenta, o que resulta em fuligem com maior concentração de material orgânico. Usando dados meteorológicos como o campo de vento principal e imagens de satélite, em que as nuvens de fumaça são até visíveis às vezes, Holanda e seus colegas determinaram a respectiva origem da fumaça.
Dessa forma, os pesquisadores também verificaram que há dois períodos por ano em que uma quantidade particularmente grande de fumaça viaja da África para a Amazônia: primeiro, durante a estação chuvosa de janeiro a março, os ventos trazem consistentemente fuligem combinada com poeira do Saara para o região. Durante esse período, em média, 60% das partículas de fuligem acima da Amazônia são originárias de incêndios africanos. O ar é, de fato, particularmente limpo durante a estação chuvosa, porque quase não há queimadas na região. No entanto, às vezes a fumaça da África torna o ar tão sujo nesta estação quanto na estação seca. Em segundo lugar, durante a estação seca de agosto a novembro, muita fuligem da África pode ser observada na Amazônia Central. Em contraste com a estação chuvosa, nessa época ocorrem muitos incêndios naturais e provocados pelo homem na região, principalmente nas áreas secas da bacia amazônica. Em outras regiões da Amazônia, os incêndios regionais respondem por cerca de dois terços da poluição por fuligem. No entanto, um terço da fuligem nessas regiões se origina na África, exacerbando assim os já graves níveis de poluição do ar.
A fumaça afeta o clima e o ciclo da água
A fuligem e outras partículas de aerossol absorvem e dispersam a luz do sol, o que afeta a radiação ou o equilíbrio energético da Terra e do nosso clima. As partículas de fuligem, em particular, são muito ativas à radiação, pois absorvem consideravelmente mais luz solar do que refletem, retendo assim o calor no sistema terrestre. Partículas de poeira e fuligem também servem como núcleos de condensação no surgimento de gotas de nuvens. Como tal, influenciam a formação de nuvens e precipitação; desta forma, então, eles também impactam o balanço hídrico.
“Nossos resultados podem ajudar a melhorar os modelos climáticos e do sistema terrestre, que até agora não refletiram suficientemente os componentes da fumaça africana”, explica Christopher Pöhlker, líder do grupo no Instituto Max Planck de Química. Em sua opinião, a eficiência do transporte também indicava que a fumaça africana já havia chegado à América do Sul em tempos pré-industriais, uma vez que a vegetação africana suscetível ao fogo estaria queimando há dezenas de milhares de anos. “Suspeitamos que a fuligem há muito desempenha um papel importante na fertilização do solo e na formação da floresta na região amazônica, bem como nos ciclos do carbono e da água”, continua o químico atmosférico. No entanto, efeitos anteriormente positivos como este podem agora tornar-se prejudiciais. “A taxa de desmatamento, o número de incêndios e a fuligem resultante nos anos anteriores não têm precedentes e podem ter graves consequências para as mudanças climáticas regionais e globais”, resume Pöhlker.
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