Traduzido de: “Clouds: Lighter than air but laden with lead”, do Pacific Northwestern National Laboratory

O chumbo atmosférico faz com que as nuvens se formem com mais facilidade, o que pode mudar os padrões de chuvas e neves

Nuvens do tipo Cirrus (também conhecidas como nuvens de gelo) se formam em grandes altitudes da atmosfera. Sua formação pode ser afetada pelo chumbo gerado pelas atividades humanas.
Cortesia do National Weather Service
(Imagem original em alta definição.)

RICHLAND, Washington. – Tirando amostras de nuvens – e produzindo suas próprias – os pesquisadores conseguiram demonstrar que existe uma correlação direta entre a presença de chumbo nos céus e a formação de cristais de gelo que dão origem às nuvens. Os resul­tados sugerem que o chumbo gerado pelas atividades humanas causa a formação de nuvens em temperaturas mais altas e com uma quantidade menor de água. Isso pode alte­rar os padrões de chuvas e nevascas em um mundo mais quente.

As nuvens carregadas de chumbo têm, não obstante, um lado menos sombrio. Sob algu­mas condições, essas nuvens podem permitir que mais calor da Terra seja drenado pelo espaço, o que deve arrefecer ligeiramente o planeta. O chumbo presente na atmosfera vem principalmente de atividades humanas, tais como a queima de carvão.

A equipe internacional de pesquisadores relatou seus resultados na edição de maio da revis­ta Nature Geoscience. A colaboração incluiu pesquisadores de instituições nos Esta­dos Unidos, Suíça e Alemanha.

O químico atmosférico Dan Cziczo do Laboratório Nacional do Pacífico Noroeste (do Depar­tamento de Energia) e um dos autores do estudo, declarou: “Nós sabemos que a esmaga­dora maioria das partículas de chumbo na atmosfera é proveniente de fontes ligadas às ati­vidades humanas. E agora demonstramos que esse chumbo está modificando as proprie­dades das nuvens e, dessa forma, a distribuição da energia solar que afeta nossa atmos­fera”.

Percorrendo o mundo em busca do chumbo

Os cientista inicialmente tentaram extrair chuvas dos céus com iodetos de chumbo e de prata na década de 1940. Desde então, os pesquisadores sabem que o chumbo pode bom­bear cristais de gelo para formar nuvens. Porém as atividades do dia-a-dia da humanidade também podem adicionar chumbo à atmosfera. As maiores fontes incluem a queima de carvão, pequenas aeronaves que voam nas altitudes onde se formam as nuvens, e o chumbo que é liberado do solo por construções ou pela atividade dos ventos. Cziczo e seus colegas queriam saber como o chumbo oriundo dessas fontes poderia afetar as nuvens.

Para descobrir como, os pesquisadores coletaram o ar do alto do topo de um pico de mon­tanha na fronteira entre o Colorado e o Wyoming. Em seu laboratório de alta altitude, eles criaram nuvens artificiais em uma câmara de nuvens do tamanho de uma pequena geladeira. Eles descobriram que metade dos cristais de gelo que eles extraíam das nuvens sintéticas, continha chumbo.

A equipe então coletou uma pequena amostra de uma nuvem de verdade no topo de uma montanha na Suíça. Metade dos cristais de gelo dessa outra nuvem também continham chumbo. Entretanto, encontrar chumbo em uma posição incriminatória não quer dizer que ele seja a causa da formação de cristais de gelo.

Para poder estabelecer se o chumbo era ou não a causa da formação dos cristais de gelo e das nuvens, a equipe se voltou para um laboratório na Alemanha que abriga uma câmara de nuvens com três andares de altura, bem como para uma câmara menor na Suíça. Eles cria­ram partículas de poeira que eram, umas, livres de chumbo, outras continham 1% de chumbo em peso, mais ou menos o conteúdo de chumbo encontrado pelos cientistas na atmosfera. Eles puseram essas partículas de poeira nas câmaras e mediram a temperatura e a umidade em cada ocasião em que o gelo se nucleava em torno da poeira.

Eles descobriram que o chumbo modificava as condições nas quais as nuvens apareciam. O ar não tinha que ficr tão frio ou tão cheio de vapor d’água se o chumbo estivesse presente.

“As partículas de poeira constituem a maioria dos núcleos em torno dos quais se formam as nuvens”, explica Cziczo. “Metade das que examinamos, tinham chumbo super-carre­gando elas”.

Nuvens carregadas (de chumbo), climas mais frios

Para investigar o possível significado disso para o clima da Terra, os pesquisadores criaram simu­lações do clima global, com três cenários: um com partículas de poeira livres de chum­bo; outra com um conteúdo de 10% de chumbo; e uma terceira com todas as partículas de poeira contendo chumbo.

A simulação em computador mostrou que as nuvens que eles estudavam — nuvens tipica­mente altas e rarefeitas — se formavam em altitudes inferiores e em locais diferentes, no Hemisfério Norte, quando havia a presença de chumbo nas partículas de poeira. Isso prova­velmente afetaria as precipitações, segundo Cziczo.

“Em nossa atmosfera, o chumbo afeta a distribuição e a densidade dos tipos de nuvens que estudamos”, explicou Cziczo, “o que pode, por sua vez, afetar onde e quando vai cair chuva ou neve”.

Nuvens em altitudes menores permitem que mais calor da Terra – a chamada radiação de ondas longas – escape para o espaço. Assim, as nuvens causadas pelo chumbo poderiam compensar parcialmente o aquecimento global causado pelos gases de efeito estufa.

Mas isso não quer dizer que o chumbo na atmosfera poderá sinplesmente refrigerar o planeta, explica Cziczo, uma vez que eles só estudaram um tipo de nuvem. Céus nebulo­sos são muito mais complicados do que sua aparência sugere.

Cziczo prossegue: “Este trabalho sublinha o quão complexas são essas interações entre o chumbo e o vapor d’água. Elas não são tão simples quanto gases de efeito estufa”.

Futuros trabalhos examinarão os tipos de chumbo e o quanto é necessário para afetar a for­mação de nuvens e as precipitações, assim como a distibuição pela atmosfera da poeira metálica.

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Referência: D. J. Cziczo, O. Stetzer, A. Worringen, M. Ebert, S.
Weinbruch, M. Kamphus, S. J. Gallavardin, J. Curtius, S. Borrmann, K.
D. Froyd, S. Mertes, O. Möhler and U. Lohmann, Inadvertent Climate
Modification Due to Anthropogenic Lead, Nature Geoscience, Maio 2009, DOI 10.1038/NGEO499.