Um grupo de pesquisadores do Climate Processes Group da Universidade de Oxford usou novos métodos de análise de dados de satélite para quantificar com mais precisão o efeito das emissões humanas de aerossóis nas mudanças climáticas. Os resultados são publicados hoje na revista Nature .

As emissões de aerossóis humanos têm um efeito de resfriamento no planeta, porque podem tornar as nuvens mais brilhantes, fornecendo núcleos de condensação extras nos quais as gotículas de nuvens se formam. Nuvens mais brilhantes refletem mais a luz do sol que as atinge, desviando-a da superfície da Terra. No entanto, atualmente não está claro quão grande é esse efeito de resfriamento, principalmente se a mudança no brilho da nuvem não puder ser vista em imagens de satélite . Isso pode ocorrer quando as emissões são difusas, como no trânsito de uma cidade, ou quando há ventos que as dispersam. O efeito de resfriamento compensa parte do efeito de aquecimento dos gases de efeito estufa e fornece a maior incerteza nas perturbações humanas ao sistema climático.

Para investigar isso, a equipe de pesquisa analisou dados sobre emissões de navios como um sistema modelo para quantificar o efeito climático das emissões humanas de aerossóis em geral. Às vezes, quando um navio passa por baixo de uma nuvem, suas emissões de aerossol iluminam a nuvem em uma longa linha, semelhante a um rastro. Esses chamados rastros de navios foram estudados anteriormente, no entanto, a grande maioria dos navios não deixa rastros visíveis. Este foi o primeiro estudo a fornecer uma medida quantitativa do impacto de trilhas invisíveis de navios nas propriedades das nuvens e, portanto, seu efeito de resfriamento.

Principais conclusões:

As trilhas de transporte invisíveis tiveram um impacto claro nas propriedades das nuvens que poluíram.

Surpreendentemente, os efeitos específicos foram diferentes dos das trilhas de navegação visíveis.

Os rastros invisíveis dos navios mostraram um aumento menor (aproximadamente 50% menos) no número de gotículas nas nuvens, mas a quantidade de água aumentou mais, em comparação com o efeito dos rastros visíveis. Isso implica que, para um determinado aumento de gotas, o aumento de água é maior do que se pensava, equivalendo a um maior efeito de resfriamento.

O mesmo pode ser verdade para as emissões de aerossóis em geral – as nuvens podem reagir mais fortemente à poluição do ar do que se pensava anteriormente, ficando mais brilhantes e tendo um efeito de resfriamento mais forte.

As emissões dos navios geralmente ocorrem em ambientes oceânicos remotos e, portanto, oferecem oportunidades únicas para estudar os efeitos dos aerossóis isoladamente de outros fatores induzidos pelo homem que afetam o clima. Este novo estudo, liderado pelo aluno do DPhil Peter Manshausen, usou um banco de dados global de rotas de navios contendo as localizações de quase todos os navios em um determinado momento: mais de dois milhões de caminhos de navios ao longo de seis anos.

Combinando isso com observações meteorológicas históricas, os pesquisadores então simularam onde todas as emissões desses navios foram transportadas pelo vento e entraram na nuvem. O estudo desses locais em dados de satélite permitiu medir o número de gotículas e a quantidade de água nas nuvens poluídas e não poluídas. É importante ressaltar que esse método não depende de as emissões do navio serem visíveis nas imagens de satélite.

De acordo com a equipe de pesquisa, os resultados indicam que as políticas de saúde humana para reduzir a poluição do ar devem ser cuidadosamente consideradas ao prever cenários futuros de mudanças climáticas . Em um estudo recente , o Climate Processes Group também descobriu que as trilhas dos navios foram reduzidas em cerca de 25% quase imediatamente após a Organização Marítima Internacional introduzir novos regulamentos rigorosos de combustível em 2020 para reduzir a poluição do ar causada pelo transporte global. Essa análise usou uma abordagem de aprendizado de máquina para medir automaticamente mais de um milhão de rastros de navios visíveis a partir de imagens de satélite ao longo de um período de 20 anos.

O professor Philip Stier (que lidera o Climate Processes Group no Departamento de Física da Universidade de Oxford), coautor do estudo, disse: "Essas técnicas mostram o valor de combinar novas abordagens de ciência de dados com a enorme quantidade de dados observacionais da Terra agora disponíveis. Eles nos permitirão transformar a análise de processos climáticos em observações da Terra de estudos de caso para monitoramento global, fornecendo restrições observacionais inteiramente novas em nossa compreensão do sistema climático e de futuros modelos climáticos."

O estudo, "Rastros de navios invisíveis mostram grande sensibilidade das nuvens ao aerossol", foi publicado na Nature .