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sábado, 21 de junho de 2008

QUEIMADAS

Nuvens de fumaça das queimadas bloqueiam 20% da luz solar, diminuem as chuvas e esfriam a Amazônia

Quase todo mundo já viu esta cena, ao vivo ou na televisão: nuvens de fumaça tingem de cinza o céu da Amazônia no auge da estação das queimadas, entre agosto e outubro, a época mais seca do ano na região.

Nesse período, por falta de visibilidade, microscópicas partículas decorrentes da combustão da vegetação, chamadas de aerossóis, turvam de forma tão marcante o firmamento que aeroportos de capitais como Rio Branco e Porto Velho fecham constantemente para pousos e decolagens.

Num dia especialmente opaco, um falso, lento - e lindo - pôr-do-sol pode começar ao meio-dia e se arrastar por horas.





Tudo por causa da sombra de aerossóis que paira sobre partes significativas da Amazônia quando o homem usa uma das formas mais primitivas e poluidoras de limpar e preparar a terra para o cultivo, o fogo. A escuridão fora de hora, como se sobre a floresta houvesse um guarda-sol gigante fabricado pelo homem, pode ser o efeito mais visível de uma atmosfera saturada de finíssimas partículas suspensas, mas nem de longe é o único.

Só agora a ciência começa a ter elementos para ver que as queimadas, principal fonte de aerossóis durante a estiagem na região Norte, perturbam o clima e a vegetação de formas ainda mais sutis e perversas. Ao desencadear uma cascata de eventos físico-químicos poucos quilômetros acima da floresta, a espantosa concentração de aerossóis na Amazônia no auge da estação do fogo - com picos de 30 mil partículas por centímetro cúbico de ar, uma taxa cerca de 100 vezes maior do que a verificada na poluída cidade de São Paulo em pleno inverno - altera o ambiente imediatamente abaixo da nuvem de fumaça: reduz em média um quinto da luz solar que incide sobre o solo, tem potencial para esfriar a superfície em até 2º Celsius e diminuir de 15% a 30% as chuvas na região.

A redução da radiação solar na superfície, provocada pelo excesso de partículas em suspensão, pode ainda puxar para baixo a taxa de fotossíntese das árvores. "Como as partículas, às vezes, viajam milhares de quilômetros na atmosfera antes de caírem no chão, os efeitos dos aerossóis podem se manifestar em pontos distantes de onde ocorrem as queimadas", afirma Paulo Artaxo, do Instituto de Física da Universidade São Paulo (IF/USP), um dos pesquisadores que participam do Experimento de Larga Escala da Biosfera-Atmosfera na Amazônia (LBA). "Partículas provenientes da Amazônia já foram encontradas nos Andes e em São Paulo."

Isso não quer dizer que, em razão do resfriamento e da estiagem associados à ação dos aerossóis, a venda de malhas tenha disparado ou que os guarda-chuvas tenham caído em desuso em setores da Amazônia entre agosto e outubro. Tampouco há evidências inequívocas de que as árvores sofram uma baixa na fotossíntese nesse período do ano. Por ora, com exceção da mensurável queda na luminosidade que incide sobre a superfície na época das queimadas, as demais conseqüências atribuídas ao manto de poeira suspensa sobre a floresta ainda carregam um considerável grau de incerteza.

Aparecem mais na teoria, nos cálculos e modelos climáticos rodados em computadores, do que na realidade do dia-a-dia. Mas não se pode esquecer que os modelos são, em grande medida, o laboratório dos cientistas do clima, que, de outra forma, não teriam como estudar o impacto de alguns fenômenos da natureza. A boa notícia é que a quantidade de informações que começa a surgir sobre o clima da Amazônia com o LBA - megaprojeto internacional de US$ 80 milhões que, desde 1999, reúne mais de 300 pesquisadores da América Latina, Europa e Estados Unidos, sob a liderança do Brasil - não tem paralelo e já está ajudando a entender o efeito dos aerossóis nesse ecossistema. "Agora, temos informações riquíssimas que nunca foram disponíveis", diz a pesquisadora Maria Assunção Faus da Silva Dias, do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da USP, que também participa do LBA.

Ação dos aerossóis
Quando se fala em queimadas na Amazônia, o primeiro vilão ambiental que vem à mente é o dióxido de carbono (CO2), o popular gás carbônico, um dos subprodutos da combustão da vegetação. Principal composto associado ao aumento do efeito estufa, fenômeno responsável por provocar um aquecimento no clima de todo o planeta que pode alterar drasticamente as condições de vida na Terra, o dióxido de carbono é um tema recorrente. Já os aerossóis, cujo diâmetro varia de 0,01 a 20 micrômetros (1 micrômetro é a milionésima parte do metro), são um tema mais novo e menos compreendido. Nem por isso, menos importante. "Esse campo de estudo ainda está em franco desenvolvimento", comenta Carlos Nobre, do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), de São José dos Campos, coordenador científico do LBA. "O impacto dos aerossóis é mais difícil de entender."

A hipótese de os aerossóis serem um fator amenizador das temperaturas não é inédita, tampouco é usada somente no contexto amazônico. Quando entrou em erupção em 1991, o vulcão filipino Pinatubo expeliu enormes quantidades de lava e cinzas e levou a uma redução significativa na temperatura média da maior parte do planeta durante um ano. Nesse contexto, um apressadinho poderia concluir que o homem deveria aumentar deliberadamente as taxas de produção de aerossóis para combater o aquecimento global causado pelo aumento do efeito estufa. Além de ninguém saber com certeza se essa solução seria realmente eficaz, há uma insanidade embutida nesse raciocínio:os aerossóis são uma forma de poluição do ar e não faz sentido combater o aquecimento global com mais sujeira. "Eles fazem mal à saúde humana e carregam elementos tóxicos que afetam os ecossistemas", lembra Artaxo.

Tudo o que produz fumaça em grande quantidade pode originar aerossóis. Essas partículas podem ser emitidas pelas atividades industriais, erupções de vulcões, motores de carros, grãos de pólen, bactérias, poeira do solo, entre outras fontes. Na região Norte, durante a estiagem, o que provoca um aumento brutal nas concentrações de aerossóis são as cinzas das queimadas. Por terem vida curta, de cerca de uma semana na atmosfera, os aerossóis produzem efeitos mais em nível local ou regional. Não são como o dióxido de carbono, gás que demora mais de 100 anos para sumir da atmosfera e tem uma ação muito mais cumulativa e de ordem global no clima da Terra. Mas, como todo ano, durante pelo menos três meses, as partículas lançadas ao ar pelas queimadas se incorporam ao ecossistema amazônico com uma intensidade impressionante, suas repercussões não devem ser tão temporárias assim na região Norte do país.

Bloqueador solar
Com a ajuda de imagens de satélites, instrumentos instalados em pontos da floresta que registram ininterruptamente a temperatura, a radiação solar e o fluxo de gases, e medições feitas com auxílio de aviões, sobretudo durante as duas grandes campanhas realizadas pelo megaprojeto (uma na estação mais úmida, entre janeiro e fevereiro de 1999, e outra na época de transição entre a seca e o início das chuvas, de agosto a novembro do ano passado), a ação dos aerossóis sobre o clima da Amazônia saltou à vista dos pesquisadores do LBA. Há muitas incertezas sobre o impacto das partículas em suspensão, mas uma coisa é certa: elas realmente são muito eficientes em bloquear a luz durante as queimadas na Amazônia, uma vez que o manto de fumaça pode se estender por uma área de 2 a 4 milhões de quilômetros quadrados, algo entre 40% e 80% do território total desse ecossistema.

É verdade que para enxergar isso nem é necessário ser cientista, basta olhar para o céu num dia enfumaçado. Mas os pesquisadores acabam de quantificar esse decréscimo de radiação solar na superfície com grande riqueza de detalhes. Cálculos feitos em dois pontos da região Norte - em Alta Floresta, no norte de Mato Grosso, e em Ji-Paraná, em Rondônia - mostram que, em média, de agosto a outubro, 20% da radiação solar é absorvida pelos aerossóis ou refletida e enviada de volta ao espaço. Em casos extremos, ocorrem picos em que a retenção ou a reflexão dos raios de sol podem chegar a 50%. Mesmo a luz que consegue atravessar a espessa camada de fumaça chega à superfície em grande parte alterada: a quantidade de radiação direta cai freqüentemente a um terço do normal e a de radiação difusa (que não incide frontalmente sobre os olhos) pode aumentar até sete vezes.

Para chegar a esses resultados, a pesquisadora Aline Sarmento Procópio, da equipe de Paulo Artaxo, do Instituto de Física da USP, analisou dados referentes a quatro anos de observações em Ji-Paraná e Alta Floresta. "É interessante destacar que, mesmo separadas por aproximadamente 700 quilômetros, essas duas cidades apresentam padrões semelhantes de alterações no fluxo de radiação solar causadas pelos aerossóis. Isso indica que o problema é de ordem regional e afeta grande parte da Amazônia ", comenta Aline.

Resfriamento
Se a poeira suspensa funciona como uma espécie de guarda-sol opaco sobre a floresta, impedindo a chegada de uma parte considerável de luz à superfície, nada mais natural do que pensar que essas partículas exerçam um efeito resfriador ao nível do solo durante o período de seca. Pode parecer uma ironia afirmar que um subproduto da combustão vegetal - processo que, num primeiro momento, logicamente aquece o local onde ocorre a queimada - possa ocasionar, num segundo instante, uma queda na temperatura.

Mas, pelas contas dos pesquisadores, a concentração de partículas provenientes das queimadas tem, teoricamente, a capacidade de diminuir a temperatura na superfície imediatamente abaixo da nuvem de fumaça em torno dos 2º C (Celsius). Numa região como a Amazônia, onde se atingem facilmente médias diárias de 35º C, essa redução na temperatura pode parecer modesta. Mas esses valores são, ao contrário, extremamente altos, ainda mais quando se sabe que alterações significativas no clima do mundo podem ser provocadas por oscilações da ordem de apenas meio grau Celsius.

Há, no entanto, alguns senões nessa história de encarar as partículas em suspensão como um ar-condicionado instalado sobre a Amazônia. Esse conceito é válido para os prováveis efeitos dos aerossóis ao nível do solo - mas não alguns quilômetros acima da floresta, onde se encontram essas partículas de poluição. Se resfriam a superfície terrestre ao barrar a passagem de parte da luz solar que incidiria sobre o planeta, os aerossóis produzem justamente o efeito contrário na troposfera, a camada atmosférica que se estende até aproximadamente 15 quilômetros acima da superfície terrestre. Uma porção da radiação solar bloqueada é absorvida pelos próprios aerossóis, que se encarregam de elevar a temperatura da atmosfera pela emissão de radiação térmica.

Nesse caso, o ar aquecido transmite algum calor para o que está embaixo, para o solo, como uma lareira esquenta uma pessoa não muito distante. "Por convecção, uma parte do calor extra na atmosfera passa para a superfície, diminuindo assim a ação resfriadora dos aerossóis sobre o solo", diz Carlos Nobre, do Inpe. Nesse caso, em vez de reduzir em 2º C a temperatura na superfície, os aerossóis, na prática, acabariam baixando em apenas 0,5º C a temperatura no chão, segundo Nobre. Isso porque a queda de temperatura produzida pelos aerossóis na superfície é de uma magnitude um pouco maior do que o aquecimento ocasionado na troposfera.

Deu para entender? Quer mais complexidade nesse quadro? A escassez de séries históricas sobre o clima na região Norte dificulta qualquer comparação de mais longo prazo sobre o impacto atual dos aerossóis nas temperaturas. Ninguém, por exemplo, sabe qual era a temperatura média em Alta Floresta durante os meses de estiagem na década de 60, antes do início dos projetos de colonização na Amazônia. Portanto, fica difícil confrontar os dados do passado, que não existem, com os de hoje.

Aliás, há 40 anos, a cidade não havia sequer sido fundada e seu atual território não passava de um pedaço intocado de selva. Mais um complicador? Como a presença de aerossóis não é nem de longe o único fator que determina a temperatura real medida num lugar, a ação de resfriamento das cinzas pode não ser tão intensa assim. Outras variantes climáticas podem amenizar ou mesmo contrabalançar o seu efeito. Em anos em que, por exemplo, ocorre o fenômeno climático El Niño, que altera os índices pluviométricos em vários pontos do globo, costuma chover menos no norte da Amazônia. "Por todos esses condicionantes, ainda não vemos de maneira clara a ação dos aerossóis sobre a temperatura na superfície da Amazônia", afirma Artaxo, que coordena um projeto temático da FAPESP no âmbito do LBA.

Chuvas atrasadas
Resta a questão das chuvas. Qual o impacto dos aerossóis nos índices pluviométricos da Amazônia? Ninguém sabe dizer com certeza, mas, de maneira geral, há evidências de que as chuvas podem ser atrasadas ou reduzidas em até 30% em decorrência da presença elevada de aerossóis na atmosfera. Num raciocínio lógico, os pesquisadores acreditam que se as altas concentrações de aerossóis diminuem as temperaturas na superfície, a taxa de formação de nuvens na região também se reduz. Como há menos calor no nível do solo, formam-se menos correntes ascendentes de ar quente, as chamadas térmicas. Visto que são exatamente essas bolhas de calor as responsáveis por transportar o vapor d'água da superfície terrestre para os céus - como se sabe, o ar quente sobe -, a quantidade disponível de matéria-prima para a ocorrência de chuvas na atmosfera também se torna menor.

O excesso de aerossóis pode ainda influenciar a formação de nuvens na Amazônia por meio de outro mecanismo. Cerca de dois terços das partículas de fumaça em suspensão na atmosfera são capazes de reter água e exercer o papel de núcleos de condensação de nuvens (NCN). O vapor d'água se acumula sobre esses núcleos e forma gotas de nuvens que crescem até o ponto em que as gotas se tornam muito grandes e pesadas e despencam na forma de chuva. Quando há poucas partículas de aerossóis na atmosfera da Amazônia, fora da época das queimadas, a água evaporada se concentra em poucos NCNs, que atingem mais rapidamente o tamanho necessário para voltar ao solo como chuva. É um mecanismo muito eficiente de precipitação.

Às vezes, em apenas uma hora a gota, apoiada num núcleo de condensação, cresce de tamanho 1 milhão de vezes e cai na superfície. Nesse caso, as nuvens, típicas de ambiente com ar limpo, são do tipo marítimo pela sua baixa altitude, reduzido número de NCN e grande tamanho de gota. Alcançam até 5 quilômetros de altura e produzem chuva constante e regular. Esse é o padrão dominante de formação natural de nuvens na Amazônia durante a maior parte do ano, quando o número de núcleos de condensação na atmosfera oscila entre 300 e 800 partículas por centímetro cúbico.

No auge das queimadas, os céus ficam tão carregados de aerossóis que os picos de concentração de NCN podem atingir 30 mil partículas por centímetro cúbico. Esse alto grau de poluição muda todo o cenário de formação de nuvens e chuva na Amazônia. "Quando há excesso de aerossóis, o vapor d'água se espalha por mais núcleos de condensação e demora mais para virar chuva", explica Maria Assunção, do IAG-USP, coordenadora de outro projeto temático da FAPESP no âmbito do LBA. Nessa situação, as nuvens são do tipo continental, comumente encontradas em locais poluídos, e podem atingir até 15 quilômetros de altura. O crescimento das gotas é tão lento que, em alguns casos, a água, em vez de cair na forma de chuva, evapora novamente na atmosfera e é levada pelas correntes de vento para outras regiões. Ocorre, então, um deslocamento geográfico da pluviosidade: a chuva que deveria cair numa área desloca-se para outra.

Tempestades
Se a água das nuvens continentais não evaporar e essa formação passar dos 5 quilômetros de altura, ela se solidifica e vira gelo, visto que nessa porção da atmosfera a temperatura é inferior a 0º C. Resultado: surge um cúmulo-nimbos, a nuvem de tempestade, que produz raios e trovões. Nesse caso, a chuva demora mais para ocorrer, mas, quando acontece, é muito mais violenta e se concentra num só período. "Durante a campanha do LBA no ano passado em Rondônia, esperávamos que as chuvas começassem em meados de outubro, mas elas só vieram em novembro", relembra Maria Assunção. "Não dá para assegurar queesse atraso se deveu aos aerossóis lançados à atmosfera pelas queimadas, embora suspeitemos disso."

Como se vê, as altas taxas de aerossóis, como as verificadas ao menos três meses ao ano na Amazônia, podem bagunçar três grandes variantes do clima: os níveis de radiação solar, a temperatura na superfície (e na atmosfera) e o regime de chuvas. Se o impacto dessas alterações na dinâmica do próprio clima ainda não é bem conhecido, o que dizer então de suas conseqüências no ecossistema em si, na floresta e seus habitantes? Num primeiro momento, a incidência de menos luz sobre a mata aguça a hipótese de que a fotossíntese das plantas deve diminuir nesse ambiente mais embaçado criado pela fumaça das queimadas. Mas a fisiologia vegetal não responde de forma tão simples e direta. "Pode até ser que o efeito dos aerossóis seja maior na ecologia do que na física da atmosfera, mas ainda precisamos fazer estudos nessa linha", comenta Carlos Nobre, do Inpe.

O desarranjo no clima da Amazônia provocado pela emissão de aerossóis também interessa diretamente às outras regiões brasileiras e aos demais países. Se ficar comprovado que as altas concentrações de fumaça diminuem as chuvas na região Norte, o tema entra na ordem do dia da agenda internacional. Isso porque a floresta amazônica - a rainforest , em inglês - é, depois dos oceanos, a maior fonte de vapor d'água do planeta.

Se muda a chuva na Amazônia, provavelmente altera a chuva em outras partes do globo. Num estudo publicado em outubro passado no Journal of Geophysical Research , pesquisadores da Universidade de Duke, nos Estados Unidos, simularam em computador efeitos climáticos em alguns pontos do planeta que poderiam ser decorrentes do desmatamento da Amazônia. No trabalho, observaram reduções significativas nos índices de chuva e evaporação, sobretudo durante a estação mais úmida, em pontos da terra tão distantes como os estados norte-americanos de Dakota do Sul e Dakota do Norte, unidades federativas próximas à fronteira com o Canadá.

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