A8 Aerossol e anomalias de composição

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Anomalias na composição atmosférica e nos aerossóis são episódios em que a concentração de partículas ou gases reativos na atmosfera aumenta drasticamente acima dos valores normais, com impactos que afetam o balanço radiativo do planeta, a formação de nuvens, a precipitação, a saúde humana e os ecossistemas. Quatro fontes distintas produzem essas anomalias: erupções vulcânicas explosivas, que injetam gases e cinzas diretamente na estratosfera; tempestades de poeira do Saara, que transportam enormes quantidades de poeira mineral através do Oceano Atlântico; incêndios florestais de grande escala, cujas plumas de fumaça mais intensas também podem atingir a estratosfera; e episódios de poluição extrema que se acumulam sobre megacidades.

Dessas quatro fontes, as erupções vulcânicas explosivas que atingem a estratosfera têm o maior impacto climático: o dióxido de enxofre injetado pela erupção oxida na estratosfera e se transforma em ácido sulfúrico, que por sua vez forma aerossóis de sulfato. Esses aerossóis de sulfato dispersam a radiação solar antes que ela atinja a superfície, e quanto maior a massa de aerossóis de sulfato que se acumula na estratosfera, maior o resfriamento global produzido por essa dispersão. A erupção do Monte Pinatubo em 1991 é o caso mais bem documentado desse mecanismo: ela produziu um forçamento radiativo negativo de cerca de três watts por metro quadrado que persistiu por um a dois anos, e esse forçamento negativo resfriou o planeta em uma média de cerca de meio grau. Incêndios florestais de grande escala podem produzir um efeito semelhante quando suas plumas de fumaça mais intensas se tornam nuvens de convecção pirogênica capazes de injetar fumaça nas camadas mais baixas da estratosfera, entre 15 e 20 quilômetros de altitude, onde essa fumaça pode permanecer por vários meses a vários anos.

Tempestades de poeira do Saara, a segunda fonte, transportam entre 500 milhões e 1 bilhão de toneladas de poeira mineral a cada ano do Saara para o Atlântico tropical, o Caribe e a bacia amazônica. Essa poeira mineral tem efeitos radiativos diretos, pois dispersa e absorve a radiação solar da mesma forma que os aerossóis de sulfato de origem vulcânica, e também efeitos radiativos indiretos, pois atua como núcleo de condensação de gelo e promove a formação de granizo nas nuvens que atravessa. Além desses efeitos radiativos, a poeira mineral fertiliza os ecossistemas oceânicos e terrestres por onde passa, pois transporta ferro e fósforo, elementos essenciais para esses ecossistemas e que, de outra forma, seriam escassos.

A quarta fonte, a poluição extrema proveniente das megacidades, manifesta-se principalmente como smog fotoquímico urbano: os óxidos de nitrogênio e os compostos orgânicos voláteis emitidos por essas megacidades reagem com a luz solar e produzem, como resultado dessa reação, ozônio troposférico e aerossóis orgânicos secundários — os mesmos aerossóis que posteriormente afetam a saúde daqueles que respiram o ar nas megacidades.

Assim, as quatro fontes de anomalias na composição atmosférica e nos aerossóis — erupções vulcânicas explosivas, incêndios florestais com suas nuvens de convecção pirogênica, tempestades de poeira do Saara e smog fotoquímico de megacidades — convergem nas mesmas cinco frentes com as quais esta descrição começa: todas alteram o balanço radiativo do planeta, seja resfriando-o com aerossóis de sulfato e poeira mineral, seja aquecendo-o localmente com ozônio troposférico; todas modificam a formação de nuvens, seja através dos núcleos de condensação fornecidos pela poeira, seja através dos aerossóis orgânicos secundários no smog; todas acabam influenciando a precipitação; e todas deixam uma marca, para o bem ou para o mal, na saúde humana e nos ecossistemas que recebem suas partículas e gases.

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