As propriedades e a dinâmica das nuvens são extremamente dependentes dos tipos e das quantidades de partículas de aerossol na atmosfera. Elas agem como os chamados núcleos de condensação quando iniciam a formação de gotículas de nuvens. Portanto, é essencial ter um entendimento profundo dos padrões de emissão, das propriedades e da variabilidade sazonal dos aerossóis em relação aos ciclos de vida das nuvens. Para atingir esse objetivo, nosso grupo de aerossóis conseguiu registrar esses dados no ATTO. Ao longo de um ano inteiro, mediram continuamente os aerossóis e suas propriedades na atmosfera na torre de 80 m. Assim, criaram o primeiro registro de longo prazo na Amazônia.
Os resultados do estudo foram publicados em duas partes; a primeira parte foi lançada em 2016 e se concentrava na parametrização das propriedades do aerossol. Isso proporciona à comunidade científica subsídios para modelos para prever com mais precisão o ciclo atmosférico e o clima futuro. Como as nuvens são um componente vital e altamente complexo do sistema climático, é importante que os modelos “as entendam” para fazer previsões confiáveis.
Nesta segunda parte do estudo, publicada recentemente, os autores se concentraram em definir os estados mais distintos da composição do aerossol e as condições associadas de formação de nuvens na região do ATTO. Eles distinguiram entre quatro regimes separados que se alternam ao longo do ano. Por exemplo, descobriram que a atmosfera é praticamente intocada durante certos episódios na estação de chuvas (de março a maio), sem influência detectável da poluição. No entanto, durante o resto do ano, aerossóis “estrangeiros” chegam ao local em quantidades diversas. Eles incluem partículas naturais de aerossóis, como poeira saariana, bem como poluentes como fumaça da queima de biomassa (incêndios florestais e muito mais frequentemente incêndios por desmatamento) na Amazônia ou mesmo na África.
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Há muito se sabe que os aerossóis, direta e indiretamente, afetam as nuvens e a precipitação. Mas muito poucos estudos se concentraram no oposto: a questão de como as nuvens modificam as propriedades do aerossol. Portanto, Luiz Machado e seus colegas analisaram este processo na ATTO. Especificamente, eles estudaram como os eventos climáticos influenciaram a distribuição do tamanho das partículas de aerossol.
A floresta tropical amazônica desempenha um papel importante na ciclagem hidrológica global. Aerossóis biogênicos, tais como pólen, fungos e esporos provavelmente influenciam a formação de nuvens e a precipitação. Entretanto, existem muitos tipos diferentes de bioaerossóis. As partículas variam consideravelmente em tamanho, morfologia, estado de mistura, bem como comportamento como higroscopicidade (quantas partículas atraem água) e atividade metabólica. Portanto, é provável que não apenas a quantidade de bioaerossóis afete o ciclo hidrológico, mas também os tipos de aerossóis presentes.
Os bioaerossóis podem atuar como núcleos de condensação de nuvens e núcleos de gelo, influenciando assim a formação de nuvens e precipitação. Mas até agora há menos conhecimento sobre a atividade de nucleação de gelo de cada grupo de bioaerossóis e modelos atmosféricos até agora não diferenciados entre eles. Patade et al. criaram uma nova parametrização empírica para cinco grupos de bioaerossóis, baseada na análise das características dos bioaerossóis na ATTO: esporos fúngicos, bactérias, pólen, detritos vegetais/animais/virais e algas. Isto torna possível para qualquer modelo de nuvem acessar o papel de um grupo individual de bioaerossóis na alteração das propriedades das nuvens e na formação de precipitação.
The majority of global precipitation is formed through the pathway of ice nucleation, but we’re facing large knowledge gaps that include the distribution, seasonal variations and sources of ice-nucleating particles. To fill some of those knowledge gaps, Jann Schrod and his co-authors produced a record of long-term measurements of INPs. They collected data for nearly two years at four different locations. One of those sites was ATTO.
Ramsay et al. measured inorganic trace gases such as ammonia and nitric acid and aerosols in the dry season at ATTO. They are to serve as baseline values for their concentration and fluxes in the atmosphere and are a first step in deciphering exchange processes of inorganic trace gases between the Amazon rainforest and the atmosphere.
A fuligem e outros aerossóis da queima de biomassa podem influenciar o clima e a meteorologia regional e global. Lixia Liu e seus colegas estudaram como isso afeta a Bacia Amazônica durante a estação seca. Embora haja muitas interações diferentes entre os aerossóis da queima de biomassa e o clima, eles descobriram que em geral levam a menos e mais fracos eventos de chuva na floresta tropical amazônica.
Tempestades convectivas costumam ocorrer nos trópicos e têm o potencial de perturbar a parte inferior da atmosfera. Elas podem até melhorar a saída de gases vestigiais do dossel da floresta para a atmosfera acima. Para entender melhor esses processos, Maurício Oliveira e coautores usaram a infraestrutura do ATTO para estudar os fluxos de tempestades durante a noite. Eles publicaram os resultados em um novo artigo na revista Atmospheric Chemistry and Physics do Open Access.
Felipe Souza e coautores agora coletaram bioaerossóis no local onde se situa o ATTO. Depois, extraíram e analisaram o DNA para determinar as comunidades presentes. Este foi o primeiro estudo que descreveu a comunidade de microrganismos em aerossóis na Amazônia. Eles encontraram muitos tipos diferentes de bactérias e fungos. Alguns eram distribuição cosmopolita, mas também identificaram muitos que são particulares a determinados ambientes, como o solo ou a água. Isso sugere que a atmosfera pode atuar como um importante portal de troca de bactérias entre plantas, solo e água.
Pfannerstill et al. compararam as emissões de COV na ATTO entre um ano normal e um caracterizado por um El Nino forte com secas severas na Amazônia. Não encontraram grandes diferenças, exceto na hora do dia em que as plantas liberam os COVs. Eles publicaram seus resultados na revista Frontiers in Forest and Global Change.
Wu et al. coletaram e analisaram aerossóis em dois locais: a cidade de Manaus, uma grande área urbana no Brasil, e o local da ATTO no coração da floresta. As composições dos aerossóis variavam muito. Na ATTO a maioria dos aerossóis era emitida pela própria floresta, enquanto em Manaus, os aerossóis antropogênicos eram muito comuns. Os resultados foram publicados na ACP.