Para quem ama fazer ciência, pesquisar é diversão. Esse espírito está evidente em nomes de patentes, na nomenclatura de espécies da fauna e flora ou nos títulos de muitos projetos de pesquisa. Sambba, abreviatura para The South American Biomass Burning Analysis, é um exemplo disso. O título, que remete à mais popular das manifestações culturais brasileiras, na verdade é um projeto envolvendo algumas das mais respeitadas instituições nacionais e internacionais de pesquisa. A utilização de um equipamento top de linha para medir propriedades físico-químicas de aerossóis e gases emitidos em queimadas na Amazônia poderia dar um ar grave ao trabalho. No entanto, a equipe que irá embarcar no avião FAAM BA e146 precisará de uma boa dose de espírito de aventura para enfrentar muitas turbulências, já que o trabalho consiste em adentrar nuvens de até 12 quilômetros de altitude para coletar dados inéditos na literatura científica ligada ao clima amazônico.
A aeronave de quatro turbinas a jato é uma máquina desenvolvida pela Facility for Airborne Atmospheric Measurements, instituição ligada ao Natural Environment Research Council (Nerc), um dos Conselhos de Pesquisa do Reino Unido. Foi projetada para realizar medições específicas, como o espalhamento espectral de radiação, a distribuição de nanopartículas na atmosfera e estudos de turbulência, por exemplo. Está autorizada a sobrevoar a Amazônia desde o dia 1º até 30 de setembro, justamente quando os fogos de desmatamento e as queimadas agrícolas são mais frequentes, principalmente na parte central e sudeste da região.
“Pode até envolver alguns riscos, mas a busca pelo conhecimento é isso mesmo”, brinca o professor Paulo Artaxo, do Instituto de Física da USP, coordenador do trabalho. A proposta, autorizada em junho pelo Ministério da Defesa, está inserida no programa de pesquisa colaborativa Processos da Biodiversidade e de Ecossistemas em Florestas Tropicais Modificadas pelo Homem, recém-lançado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp).
Queimadas – A operação envolverá aproximadamente 80 horas de voo sobre os Estados do Amazonas, Pará, Mato Grosso, Rondônia e Acre. A investigação de queimadas frescas ocorrerá principalmente nas proximidades de Porto Velho e Alta Floresta. A poluição regional e seus impactos serão mensurados nas redondezas de Manaus e Santarém. As medidas em larga escala serão uma ótima oportunidade para conhecer também as condições atmosféricas limpas de queimadas, o que será feito ao norte da Amazônia e na região de Cruzeiro do Sul.
O suporte em terra será dado por uma estação de monitoramento completa montada no Parque Natural de Porto Velho. Numa parceria com a Universidade de Rondônia e a Fiocruz do Rio de Janeiro, os pesquisadores observarão em solo as concentrações e propriedades de aerossóis, utilizando instrumentação muito similar à instalada na aeronave.
O avião FAAM BA e146 e os grupos britânicos do UK Meteorological Office e da Universidade de Manchester envolvidos no experimento Sambba já realizaram missões semelhantes. Por exemplo, na África Ocidental, África Austral e sudeste africano. Pesquisadores e estudantes atuarão no trabalho de campo, planejamento dos voos, operação de instrumentação a bordo da aeronave e montagem de instrumentos.
A componente de modelagens matemáticas será coordenada por Karla Longo e Saulo Freitas, do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe). Outras instituições envolvidas incluem Unifesp, Universidade de Leeds e de Edimburgo, ambas do Reino Unido, entre outras.
A aeronave britânica buscará dados em nuvens convectivas (ou de desenvolvimento vertical) para conhecer o transporte de fumaça em altas altitudes; a composição dos aerossóis; o espalhamento espectral de radiação; parâmetros meteorológicos como umidade, pressão e temperatura; e distribuição e tamanho de nanopartículas. As medidas em tempo real também medirão as concentrações de monóxido e dióxido de carbono, hidrocarbonetos, óxidos e dióxidos de nitrogênio, ozônio, dióxido de enxofre, formaldeídos e nitratos de peroxiacila.
Biosfera – O trabalho envolvendo a equipe britânica é um subprojeto do Experimento de Grande Escala da Biosfera e Atmosfera da Amazônia (LBA), que se tornou um programa de governo em 2007, vinculado ao Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação sob a coordenação científica do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (Inpa).
O clima amazônico vem sendo estudado pelo LBA desde o início dos anos de 1980, a partir de dados coletados por 13 torres de medições em solo e por um avião Bandeirante do Inpe, que possibilitava observar um teto de altitude de apenas quatro quilômetros, conta Artaxo. No início do LBA, as ciências ambientais no Brasil estavam apenas começando e “dizer que o projeto era ambicioso é apenas um eufemismo”, escreveu Artaxo num Review sobre o programa, publicado no número 327 da revista Nature, de janeiro deste ano.
Mesmo assim, foram feitas importantes descobertas que possibilitaram elucidar mecanismos de formação do clima, do microclima e do regime de chuvas na Amazônia. A maioria delas foi publicada em renomadas revistas científicas. Foram mais de 2 mil papers, 200 teses de doutorado e aproximadamente 300 dissertações de mestrado produzidos nas últimas décadas, segundo Artaxo.
Paleoclima – A mais recente revelação sobre o processo de formação de nuvens na Amazônia estará no próximo número da revista Science. Diz respeito a um mecanismo até então desconhecido de formação de partículas biogênicas de potássio emitidas pelas plantas na atmosfera e responsáveis por tornar o ciclo hidrológico muito mais eficiente.
Nos ambientes mais intactos, com pouca poluição, como é parte da floresta amazônica, a concentração de partículas na atmosfera é cem vezes menor que na capital paulistana, por exemplo, que possui aproximadamente 30 mil partículas por centímetros cúbicos de ar.
No entanto, as nanopartículas são essenciais para a formação de chuvas, pois os vapores d’água presentes na atmosfera só se condensam ao encontrar essas partículas. Ora, se nas florestas há relativamente poucas partículas no ar, a grande pergunta é por que o ciclo hidrológico nessas regiões intactas é tão intenso.
“A resposta é que a floresta criou seu próprio mecanismo de tornar mais eficiente o ciclo hidrológico. Os sais de potássio emitidos pela vegetação fazem o vapor d’água retornar em forma de chuva de maneira muito mais eficiente”, explica o professor.
Esse conhecimento contribui de forma decisiva para entender como funcionavam as chuvas no planeta há 3 mil anos, quando não havia a atuação do homem sobre o clima. “A Amazônia é o único lugar no mundo onde ainda é possível fazer esse tipo de estudo, devido às condições similares do clima de 3 mil anos atrás. Entender o paleoclima é fundamental para as previsões sobre mudanças climáticas”, diz.
Mais seca – Há fenômenos curiosos e contraditórios no regime de chuvas da região amazônica e uma variável importante é o tamanho das áreas desmatadas, por exemplo. As pesquisas do LBA conseguiram explicar, entre outros fenômenos, por que vem ocorrendo um prolongamento de duas semanas da estação seca nos Estados do Acre e de Rondônia, diz Artaxo.
A escala do desmatamento é importante para explicar o aumento ou diminuição de chuvas em certas regiões, afirma o professor. Um pequeno local desmatado próximo a áreas vegetadas faz aumentar as chuvas. Isso porque o calor gera fluxos de vapor d’água na vegetação próxima. O vapor sobe devido ao calor, formando nuvens e chuva. Ao contrário, em grandes áreas sem vegetação, o fluxo de vapor d’água diminui, reduzindo as chuvas.
Na relação das queimadas com as chuvas, o que ocorre é que as queimadas produzem partículas muito menores que as produzidas naturalmente pela vegetação. Em locais onde a fumaça encontra pouco vapor d’água na atmosfera (áreas muito desmatadas, por exemplo), ocorre a formação de uma grande quantidade de pequenas nuvens, que evaporam antes de precipitar. Com isso, as estações das chuvas demoram mais para chegar, ocasionando mais queimadas. Ou seja, a seca retroalimenta queimadas, que provocam mais seca.
Esses e outros resultados do LBA estão descritos num Review do número 327 da Nature, de janeiro deste ano. Entre outras conclusões, os estudos apontam a localização estratégica da Amazônia para ajudar a entender alterações no perfil das precipitações dos fenômenos El Niño e La Niña.
Resiliência – Artaxo lembra que a Amazônia armazena nada menos que 20 gigatoneladas de carbono no seu ecossistema, daí a grande influência que a ciclagem desse carbono exerce sobre o clima global.
Alguns experimentos testaram de que forma o bioma amazônico poderia responder num cenário de escassez de chuvas. Os pesquisadores evitaram as precipitações em duas áreas distintas, com um tipo de cobertura sobre a vegetação. Inicialmente o sistema apresentou alta capacidade de resiliência. Descobriu-se, por exemplo, que o mecanismo natural criado pela floresta para sua própria sobrevivência foi o desenvolvimento de raízes muito profundas, permitindo a retenção de água durante um longo período.
Mas, depois de algum tempo, o bioma começou a perder parcela importante de carbono para a atmosfera, o que poderia agravar o efeito estufa num cenário de escassez de chuva. Os testes foram realizados durante cinco anos, afirma Artaxo.
O professor ressalta que o ecossistema amazônico ocupa quase a metade do território nacional. Por ser floresta tropical, torna-se importante fonte de vapor d’água para o clima global e, em especial, para toda a América Latina. “O sistema é estratégico não só do ponto de vista do equilíbrio climático, mas pelos serviços ambientais de absorção de gás carbônico da atmosfera, pela reciclagem da água que sai do oceano e vai para os ecossistemas terrestres, além da importância da biodiversidade. Ainda estamos aprendendo a relevância e importância desses serviços ambientais”, afirma.
Estratégias – Artaxo é um dos pesquisadores do Incline (Interdisciplinary Climate Investigation Center) –, um Núcleo de Apoio à Pesquisa (NAP) em Mudanças Climáticas recentemente criado pela Pró-Reitoria de Pesquisa da USP, para promover a integração dos pesquisadores que trabalham com o clima.
O núcleo reúne pesquisadores da USP e outros interessados na temática e o ponto de partida para a interação dos especialistas é através do site www.incline.iag.usp.br. O responsável por coordenar as ações de pesquisa e colocar em contato grupos de interesses em comum é o professor Tércio Ambrizzi, diretor do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da USP. O coordenador geral pretende transformar o núcleo num centro agregador de pesquisas sobre mudanças climáticas, de forma a se tornar uma referência nacional e internacional sobre o tema.
“O Incline é um excelente exemplo do que se espera dos NAPs. Há três singularidades importantes nesses núcleos, que são a presença de pesquisadores de destaque, a interdisciplinaridade e a união da Universidade com a sociedade”, destacou o professor Marco Antonio Zago, pró-reitor de Pesquisa da USP, em entrevista concedida ao Jornal da USP na ocasião de lançamento do núcleo.
O diretor do IAG ressalta que, apesar do ceticismo alimentado por leigos sobre o tema, o enfrentamento das questões socioeconômicas não pode prescindir de pesquisas do clima. “Estratégias de mitigação e adaptação às mudanças climáticas a serem implementadas futuramente precisam ter forte embasamento científico”, ressalta Ambrizzi