O que faz a fuligem, uma vez que atinge a atmosfera tem sido uma questão difícil de responder

O que faz a fuligem, uma vez que atinge a atmosfera tem sido uma questão difícil de responder

Um novo estudo indica que a fuligem desempenha um papel muito maior no aquecimento global do que se acreditava anteriormente e é apenas a segunda de CO2 na quantidade de calor que armadilhas na atmosfera

Por Carl Zimmer para Yale Environment 360

Ela sobe das chaminés de mansões e de fogões cabana simples. Ele sobe de incêndios florestais e os tubos de cauda de caminhões movidos a diesel rolando pela estrada, e de olarias e transatlânticos e chamas de gás. Todos os dias, de todos os continentes ocupada, uma cortina de fuligem sobe para o céu.

O que faz a fuligem, uma vez que atinge a atmosfera tem sido uma questão difícil de responder. Não é que os cientistas não sabem nada sobre a física ea química de fuligem atmosférica. Exatamente o oposto: ele faz tantas coisas que é difícil saber o que eles somam.

Para ter uma noção clara de fuligem – que é conhecido pelos cientistas como carbono negro – uma equipe internacional de 31 cientistas atmosféricos tem trabalhado nos últimos quatro anos para analisar todos os dados que podiam. Esta semana, eles publicaram um relatório 232 página no Journal of Geophysical Research. “É uma avaliação importante de onde estamos agora”, diz Veerabhadran Ramanathan, da Instituição Scripps de Oceanografia, especialista em química atmosférica que não estava envolvido no estudo.

O grande resultado que salta fora da página é que o carbono negro desempenha um papel muito maior no aquecimento global do que muitos cientistas se pensava anteriormente. De acordo com a análise de novo, é apenas a segunda dióxido de carbono na quantidade de calor as armadilhas na atmosfera. A nova estimativa de poder de carbono negro de retenção de calor é cerca de duas vezes que fez pelo Painel Intergovernamental sobre a Mudança Climática em 2007.

Este resultado sugere que corte preto emissões de carbono poderia percorrer um longo caminho para a mudança climática desaceleração.Mas os autores do novo estudo alertam que precisamos ter cuidado com o tipo de negro de carbono que nós escolhemos para cortar. “Há um potencial significativo, mas você tem que ser muito segmentado”, disse o co-autor Sarah Doherty , da Universidade de Washington.

A fuligem é composta de pequenas partículas escuras. Quando se eleva a partir de incêndios, que se mistura com a poeira, os sulfatos, e outros materiais subindo a partir do solo. À medida que ascende através da atmosfera, que pode flutuar em nuvens, misturando-se com as gotas de água. Chuva e neve, em seguida lavar as partículas de carbono negro e trazê-los de volta à Terra.

Ao longo do caminho, o negro de fumo exerce todos os tipos de influências, algumas das quais ajudam a aquecer a atmosfera e alguns dos quais arrefecer. Quando a luz solar atinge carbono preto, sua cor escura faz com que ele se aquecer, algo como a forma de um telhado alcatrão preto fica quente em um dia ensolarado. Quando o carbono negro cai no gelo e neve, borrões suas brancas brilhantes superfícies reflexivas. Como resultado, menos luz solar refletida de volta ao espaço, levando a mais de aquecimento.

Nas nuvens, negro de carbono tem um número impressionante de efeitos. “Quanto mais estudamos, mais as pessoas encontrar mecanismos”, diz Doherty.

Se o negro de fumo se aquece a camada da atmosfera em que se formam as nuvens, por exemplo, eles vão evaporar. Eles não podem mais refletir a luz solar de volta ao espaço, e assim as nuvens de fuligem atado acabam aquecendo a atmosfera. Mas negro de fumo que paira acima das nuvens baixas stratocumulus tem um efeito diferente.Estabiliza a camada de ar na parte superior das nuvens, promovendo o seu crescimento. O que acontece é que as nuvens stratocumulus grossos são como escudos, bloqueando a luz solar recebida. Como resultado, o negro de carbono também acaba por arrefecimento do planeta.

Todos estes efeitos dependem, em última análise, sobre a quantidade de fuligem no ar, o que, por sua vez, depende de muitos tipos diferentes de fontes de fuligem em todo o mundo. Estimando que o fluxo é um grande desafio, e por isso não é muito surpreendente que as equipes diferentes de cientistas acabou com estimativas bastante diferentes para o efeito líquido de fuligem sobre o clima.

Em 2009, Doherty e seus colegas começaram a fazer estimativas cuidadosas de todas as fontes de carbono preto, usando dados de estações de monitoramento ao redor do mundo. Eles, então, correram modelos computacionais da atmosfera para medir os efeitos do carbono negro, com base no que os cientistas aprenderam sobre reações químicas em nuvens de experimentos e observações. Junto com o efeito que tinha sobre nuvens de fuligem, os cientistas também estimaram o valor total do aquecimento que ocorreu como a fuligem absorvidos diretamente a luz solar, e como ele escureceu neve e gelo.

Depois que os cientistas haviam tido em conta todos esses efeitos, eles computados-los para calcular a quantidade de energia extra estava sendo armazenada nos atmosfera graças ao negro de carbono. Os cientistas do clima tipicamente expressar essa energia em watts por metro quadrado da superfície da Terra. O número que eles tem – 1,1 watts – foi enorme. O dióxido de carbono, o maior caçador de calor na atmosfera, é responsável por cerca de 1,56 watts por metro quadrado.O carbono negro ocupa o segundo lugar. “Demorou um pouco para nos convencermos de que era correto”, diz Doherty.

Se o carbono negro é responsável por reter o calor tanto, então a redução da fuligem pode ser uma maneira eficaz de diminuir o aquecimento do planeta. É ainda mais atraente porque o carbono negro lava rapidamente para fora da atmosfera, e assim a redução das emissões de fuligem conduziria a uma rápida queda na concentração de negro de carbono na atmosfera. O dióxido de carbono, por outro lado, persiste durante séculos na atmosfera.

James Hansen, do Instituto Goddard de Estudos Espaciais tem vindo a defender para essa estratégia há mais de uma década. Mas o novo estudo revela um paradoxo na redução da fuligem para combater o aquecimento global. Se amanhã nós poderíamos fechar todos os fornos de tijolos, cada campo de fazenda em chamas, e qualquer outra fonte de fuligem, que seria, em geral, não têm efeito sobre o aquecimento global qualquer.

Como pode ser isso? Porque quando as coisas queimar, negro de carbono não é a única coisa que eles produzem. Um incêndio florestal produz carbono preto, bem como moléculas orgânicas. O incêndio florestal de carbono preto ajuda a aquecer o planeta, mas o carbono orgânico cria uma névoa que bloqueia a luz solar, o arrefecimento da atmosfera. As duas emissões anulam mutuamente. “No mundo real, você não pode simplesmente se livrar de emissões de carbono negro”, diz Doherty. “Você se livrar de outras coisas também.”

Mas Doherty e seus colegas descobriram que algumas fontes de fuligem – incluindo carvão e óleo diesel – produz uma grande quantidade de aquecimento com resfriamento compensando muito pouco. Eles sugerem que essas fontes devem ser a prioridade aos esforços para combater o aquecimento global.

Diesel parece ser um alvo especialmente maduros. “Essa mensagem é alta e clara”, diz Ramanathan. Fazendo diesel um candidato ainda mais atraente para o ataque é o fato de que a redução muito de suas emissões de carbono negro pode ser simplesmente uma questão de atualizar velhos, fuligem vomitando motores com tecnologia mais recente. Os países em desenvolvimento, em particular, poderia colocar em regulamentação sobre a queima de diesel lugar para atualizar suas frotas de automóveis que crescem rapidamente.

O carvão é outra poderosa fonte de aquecimento a partir de fuligem, os cientistas descobriram, se queimou industrialmente ou em casa. Assim são os pequenos fogões de que bilhões de pessoas usam para cozinhar. Abastecido por madeira ou carvão, eles expelem nuvens de fumaça com fuligem. Engenheiros nos últimos anos têm desenvolvido eficientes, fogões baratos que liberam muito menos carbono preto.Recebendo os fogões nas casas das pessoas que ter um monte de fuligem o aquecimento da atmosfera.

Doherty não vê seu novo estudo como o fim da história. Enquanto ela e seus colegas concluíram que a fuligem mais provável produz 1,1 watts por metro quadrado, eles ainda colocam uma margem de erro em seus resultados. Eles calculam que há uma chance de 90 por cento o número real se situa entre 0,17 e 2,1 watts. Para apertar esse intervalo, eles ainda precisam compreender melhor as várias formas que as nuvens de fuligem altera, e também obter uma melhor correção da quantidade de fuligem cada fonte produz. “Precisamos aprofundar sobre isso”, diz ela.

Dois bilhões de pessoas no mundo todo fazem seu cozinhar em fogueiras a céu aberto, produzindo poluição fuligem que encurta milhões de vidas e agrava o aquecimento global. Se adotada, a nova geração de baixo custo, fogões duráveis ​​poderia ir um longo caminho para amenizar este problema.

No entanto, Doherty e seus colegas ver muitas boas razões para não esperar por uma compreensão mais precisa de fuligem antes de tomar medidas para reduzi-lo. Junto com seus efeitos sobre o clima global, uma série de estudos também indicam que tem fortes influências em algumas regiões do planeta. Um monte de fuligem cai sobre as geleiras do Himalaia, por exemplo, acelerando a sua fusão . Milhões de pessoas dependem desse gelo para o seu abastecimento de água. Fuligem, também tem um efeito particularmente grande na circulação da atmosfera em torno da Índia, o que acaba por reduzir a quantidade de precipitação produzida por monsoons.

Mesmo antes de fuligem fica muito no ar, ela tem um efeito particularmente nocivo: torna as pessoas doentes. Nos últimos dias, as notícias da China têm fornecido imagens surpreendentes de Pequim envolta em um manto de fuligem smog. Que a poluição do ar, de carros e usinas movidas a carvão, tem um preço terrível na saúde do país.Longe dos centros urbanos do mundo, as pessoas pobres sofrem com a poluição do ar em suas próprias casas quando cozinhar com fogões fumaça e respirar negro de fumo e outros poluentes.

Estes benefícios do corte de carbono negro já eram evidentes antes de Doherty e seus colegas publicaram um estudo novo, agora está claro que a redução de fuligem poderia não ajudar apenas a saúde pessoal, mas a saúde do planeta também.

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