O fumo dos incêndios florestais está a transformar as nuvens, afetando a ocorrência de chuva

Um novo estudo descobriu que o fumo pode estar a dificultar a queda de chuva, podendo provocar um ciclo de feedback “muito assustador”.

Publicado 25/08/2021, 12:45
Incêndio Dixie no norte da Califórnia

Um helicóptero de combate a incêndios passa por plumas de fumo durante o incêndio Dixie no dia 18 de agosto de 2021, perto de Coppervale, no norte da Califórnia. No dia 22 de agosto, este incêndio já tinha queimado mais de 290.000 hectares, destruído 1.259 estruturas e continuava a aumentar.

Fotografia de Patrick T. Fallon, AFP/Getty

Durante o verão de 2018, naquela que foi a pior época de incêndios florestais que o oeste dos Estados Unidos já testemunhou, plumas espessas de fumo foram enviadas para o céu. A cientista atmosférica Cynthia Twohy e os seus colegas passaram semanas a voar num enorme avião C-130 através do fumo, que era tão denso que a luz no interior do avião por vezes ficava fraca.

“Nem sequer conseguíamos ver as nuvens no exterior, as partículas de fumo eram demasiado densas”, diz Cynthia, que trabalha para a NorthWest Research Associates, uma organização de investigação gerida por cientistas. Todo aquele fumo, pensou a cientista, devia ter um impacto nas nuvens que se formam acima da superfície abrasada.

E de facto tem impacto, de acordo com um estudo que Cynthia e os seus colegas publicaram recentemente na Geophysical Research Letters: as partículas de fumo tornam algumas nuvens mais densas e mais compactadas com pequenas gotículas – uma combinação que significa que a água presente nestas nuvens tem menos probabilidades de cair sob a forma de chuva.

A equipa não vinculou diretamente as mudanças nas nuvens à seca presente no oeste dos EUA. Mas existe o receio de que, numa região seca e cada vez mais propensa a incêndios, um ciclo de feedback como este possa piorar a seca e, portanto, os ciclos de incêndio.

“O que neste momento já é bastante evidente”, diz Cynthia, “é que estas nuvens estão assim devido às partículas de fumo” – e a forma como estão dificulta a sua produção de chuva.

Mais partículas, menos chuva

As nuvens formam-se quando o vapor de água presente na atmosfera se condensa em gotículas em torno de pequenas partículas que flutuam no ar.

Mas existe um limite para a quantidade de água presente no ar, sobretudo durante o verão no oeste árido dos EUA. Se esta escassez de água tiver apenas algumas partículas pegajosas para se agarrar, a água acaba por se acumular apenas nestas poucas partículas, formando gotas grandes. Mas se houver muitas pequenas partículas disponíveis, a água pode espalhar-se, formando um caleidoscópio cintilante de gotículas minúsculas.

Numa pluma de fumo não há escassez de partículas. Um incêndio destrói tudo no seu caminho e pode projetar detritos para a atmosfera: pedaços escuros e carbonizados de matéria orgânica; partículas pegajosas de alcatrão; cinza castanha e muito mais. As partículas escuras aglomeram-se muitas vezes em pequenos conjuntos com cerca de 100 nanómetros de diâmetro – do tamanho de um pedaço de amido de milho fino – que é exatamente o tamanho certo para formar gotículas.

Em 2018, Cynthia e os seus colegas recolheram estas gotículas diretamente do ar no exterior do avião. Como seria de esperar, encontraram gotículas dentro das plumas de fumo que eram cerca de cinco vezes mais numerosas e tinham quase metade do tamanho das gotículas presentes nas nuvens sem fumo.

Isto, por si só, não é surpreendente, embora os cientistas ainda não tivessem recolhido gotículas numa nuvem transformada pelo fumo. Mas estes impactos são potencialmente más notícias, porque há menos probabilidade de chover quando as nuvens são compostas por gotículas mais pequenas – as gotículas simplesmente não têm peso suficiente para cair no solo e, em vez disso, permanecem a flutuar no ar.

“Quando as gotículas nas nuvens são demasiado pequenas, por vezes não chove”, diz Jonathan Jiang, cientista atmosférico do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, na Califórnia.

O fumo restringe a chuva

Os cientistas já observaram evidências destes efeitos noutros lugares – mas não o fizeram através da recolha de gotículas de nuvens diretamente no ar, e não sobre terras fustigadas pela seca como acontece no oeste dos Estados Unidos. Os incêndios na Amazónia, no sul de África e na Indonésia, por exemplo, lançam enormes plumas de fumo na atmosfera, e nestas regiões as partículas finas fazem a mesma coisa que no oeste dos Estados Unidos – formam nuvens densas com gotículas minúsculas que aprisionam a água.

Os incêndios também afetam a própria atmosfera. As partículas de fumo são escuras e absorvem a luz do sol, aquecendo-se a si próprias e ao ar circundante. Enquanto isso, as nuvens mais densas que ajudam a formar são brilhantes, por isso refletem muita da luz do sol, impedindo-a de aquecer o solo.

Como resultado, o fumo reduz a diferença de temperatura entre o solo quente e o ar frio. Mas esta diferença de temperatura é o que impulsiona as correntes ascendentes convectivas que formam as nuvens de tempestade.

Os cientistas estimam que estes efeitos combinados – a convecção suprimida e as gotículas demasiado pequenas para chover – cortam a precipitação em partes carregadas de fumo na África Central durante a época de incêndios, podendo iniciar um ciclo de feedback que dá origem a mais incêndios. Tem acontecido o mesmo nos céus de Madagáscar, país que teve uma queda de cerca de 20% na precipitação nas últimas décadas, em parte devido aos incêndios provocados por humanos, diz Jonathan Jiang.

Em alguns casos, o fumo pode fazer o oposto e intensificar a precipitação. Em partes da Amazónia húmida, um conjunto complicado de física atmosférica faz com que o fumo abafe as nuvens de nível inferior, mas dá origem à formação de nuvens de tempestade na alta atmosfera.

Porém, de um modo geral, os modelos climáticos sugerem que a descida na precipitação induzida pelo fumo provavelmente acontece em grande parte do planeta. O que é preocupante, diz Jonathan, é a forma como todas as peças do puzzle das alterações climáticas podem levar a condições ainda piores.

“Pense no aquecimento global. Devido ao calor extra, os incêndios florestais são mais frequentes. E como são mais frequentes, obtemos estas [condições] mais secas, o que significa menos precipitação”, explica Jonathan.

Portanto, o fumo pode acabar por exacerbar a seca e perpetuar a sua existência.

Ciclo de feedback "muito assustador"

Embora Cynthia e os seus colegas não tenham vinculado diretamente o fumo extra presente no ar às alterações nas chuvas na região oeste dos EUA, os cientistas sabem que esta zona está a ter menos chuva durante a época de incêndios do que antes. Um estudo de 2018 descobriu que o número de dias com chuva no verão desceu cerca de 4% por década desde 1979. Isto levou a um aumento na vegetação seca que está pronta para arder.

De facto, a região oeste dos EUA assistiu a um enorme aumento nos incêndios florestais e no fumo nas últimas duas décadas. Em 2018, quase o dobro de material queimado acabou na atmosfera do que a média do século XX; em 2020, estes valores eram quase três vezes mais elevados.

Apesar de não chover muito durante o verão em grande parte do oeste americano, essa chuva é muito importante. “Muitas vezes, a dimensão de um incêndio está relacionada com o momento em que chove para apagar o fogo”, diz Charles Luce, investigador do Serviço Florestal que trabalha na Estação de Pesquisa das Montanhas Rochosas em Boise, Idaho.

A nova investigação sugere que o fumo pode ajudar a conter as chuvas que apagam os incêndios ou impedi-las sequer de começar. Ainda ninguém sabe o impacto que este efeito pode ter no oeste dos Estados Unidos – ou no mundo.

Mas para o oeste dos EUA, que está a travessar uma seca de duas décadas que rivaliza com qualquer outra dos últimos 2.000 anos – e está a enfrentar outro ano de enormes incêndios florestais e fumo sufocante – a perspetiva de outro ciclo de feedback é “um pensamento muito assustador”, diz Jonathan.
 

Este artigo foi publicado originalmente em inglês no site nationalgeographic.com

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