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Poluição de Manaus altera funcionamento do ecossistema amazônico

Poluentes geram partículas que alteram incidência da radiação solar, fotossíntese e formação de chuva

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Gases emitidos pelas fontes de poluição existentes na cidade de Manaus (na foto acima), como por exemplo os óxidos de nitrogênio (NOx), oxidam na atmosfera da floresta, condensam e dão origem aos aerossóis secundários, que alteram incidência de luz solar e formação de chuvas. Foto: Agência Fapesp via Fapeam

Júlio Bernardes/Jornal da USP

O impacto da poluição emitida na cidade de Manaus sobre a floresta amazônica é revelado em pesquisa internacional com a participação do Instituto de Física (IF) da USP. Os poluentes urbanos de Manaus, levados pelos ventos, possuem substâncias que reagem com a composição da atmosfera amazônica e geram partículas conhecidas como aerossóis secundários. As medidas feitas no estudo mostram que na região de floresta houve um aumento de até 400% na produção de aerossóis secundários, que modificam a incidência da radiação solar sobre a mata e alteram a taxa de fotossíntese e os mecanismos de formação de chuva, entre outros efeitos. A pesquisa é descrita em artigo publicado na revista Nature Communications.

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Foto: Marcos Santos/USP Imagens

Professor Paulo Artaxo: aumento de produção de aerossóis secundários na floresta amazônica é causado principalmente pelas altas emissões de óxidos de nitrogênio (NOx) em Manaus.

De acordo com o professor Paulo Artaxo, do Instituto de Física (IF) da USP, um dos autores do artigo, o aumento da produção de aerossóis secundários na floresta é causado principalmente pelas altas emissões de óxidos de nitrogênio (NOx) em Manaus. “A interação dos NOx com radicais livres produz também altas concentrações de ozônio (O3), um forte poluente fitotóxico, que afeta os estômatos das folhas e reduz a absorção de carbono da floresta amazônica”, acrescenta.
O trabalho é um dos resultados do experimento científico GoAmazon 2014/15, que reúne pesquisadores do Brasil, Estados Unidos e Alemanha, e conta com apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), Fapeam (Fundação de Amparo à Pesquisa do Amazonas), DoE (Departamento de Energia) dos Estados Unidos e Instituto Max Planck, da Alemanha. “O objetivo é entender como as mudanças promovidas pelo homem podem afetar a atmosfera limpa da região amazônica, uma das poucas regiões continentais que ainda tem situações pré-industriais”, conta o professor Henrique Barbosa, do IF, que também assina o artigo. “Durante a estação das chuvas, não há queimadas e a atmosfera fica muito limpa, sem comparação com o ar que se respira nos grandes centros urbanos.”

Segundo o professor Barbosa, os aerossóis na atmosfera podem ser primários ou secundários. “Os primários são emitidos como partículas, casos da poeira, do pólen e da fuligem. Os secundários são produzidos a partir de gases que sofrem reações químicas na atmosfera, condensam e dão origem a novas partículas, entre os quais estão os compostos orgânicos voláteis (COVs)”, relata. “Na Amazônia existem COVs que são emitidos pela vegetação de maneira natural, como os isoprenos e os terpenos. Porém, os gases emitidos pelas fontes de poluição (NOx, por exemplo), oxidam na atmosfera, condensam e dão origem aos aerossóis secundários.”

Trabalhos anteriores do experimento GoAmazon 2014/15 mostraram o impacto de partículas de aerossol muito finas nos mecanismos de formação e desenvolvimento de nuvens. “As gotículas que compõem as nuvens são formadas pelo vapor de água que se depositam nas partículas de aerossol em suspensão na atmosfera”, explica Barbosa. “Os estudos mostraram que a pluma de poluição de Manaus tem altas concentrações de partículas ultrafinas que modificam muito as propriedades das nuvens. Este novo estudo conseguiu modelar os processos de formação destas partículas nanométricas, e estudos algum dos efeitos destas partículas sobre o ecossistema”.

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Foto: Cecília Bastos/USP Imagens

Professor Henrique Barbosa, do IF: objetivo da pesquisa é entender como as mudanças promovidas pelo homem podem afetar a atmosfera limpa da região amazônica.

Na amazônia, a poluição de Manaus, levada pelos ventos, causou um aumento de 60% a 200% na produção de aerossóis, em alguns casos atingindo 400%. “Os mecanismos responsáveis por este aumento foram modelados e desvendados. O aumento da quantidade de aerossóis produzidos por oxidantes antropogênicos (gerados pela atividade humana), além de modificar as nuvens, também altera o modo com que a radiação solar chega ao solo”, relata Artaxo. “Mais aerossóis espalham a radiação direta e diminuem a quantidade de energia disponível para as plantas fazerem fotossíntese e absorverem carbono. Ao mesmo tempo, há um aumento da radiação difusa, que penetra mais no interior da mata e favorece a fotossíntese, mas isso só ocorre até um certo nível de quantidade de aerossóis.”

Em grandes quantidades, o bloqueio da radiação solar direta é maior e prejudica a fotossíntese da floresta, impedindo a fixação de carbono, destaca o professor Artaxo. “Novos estudos serão desenvolvidos para detalhar os efeitos dessa grande produção de aerossóis secundários”, aponta. “Isso será realizado com experimentos em avião em 2020, o Chemistry of the Atmosphere: Field Experiment in Brazil (o CAFÉ-Brasil) e em medidas que estão sendo feitas na torre ATTO (Amazon Tall Tower Observatory), uma torre de 320 metros no meio da floresta.” Todos esses experimentos contam com apoio de projetos temáticos da Fapesp.

O artigo Urban pollution greatly enhances formation of natural aerosols over the Amazon rainforest é assinado por 36 autores, dos quais nove são brasileiros: Paulo Artaxo, Henrique Barbosa, Joel e Rita Ynoue, da USP, Eliane Gomes Alves e Rodrigo Souza, da Universidade do Estado do Amazonas (UEA), Helber Gomes, da Universidade Federal de Alagoas (UFAL), Adan Medeiros, da UEA e do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (Inpa), e Suzane S. de Sá, da Universidade de Harvard, nos Estados Unidos. O artigo é de livre acesso na revista Nature Communications.

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Emissões de poluentes em Manaus, levadas pelos ventos até a floresta amazônica, afetam a produção de aerossóis e alteram processos críticos para a floresta, incluindo fotossíntese, produção e desenvolvimento de nuvens, chuvas, entre outros. Imagem: cedida pelos pesquisadores

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