Pequenas partículas do derretimento do gelo do Ártico podem ajudar na formação de nuvens.

O verão no Ártico faz mais do que derreter o gelo: ele também transforma, de maneira discreta, o céu acima dele. À medida que o gelo marinho amolece, poças rasas de água de degelo se espalham pela superfície. Essas pequenas poças liberam partículas minúsculas para a atmosfera, ajudando as nuvens a se formarem e a mudarem com o tempo.

As nuvens têm um papel central no clima do Ártico, pois determinam quanto da luz solar é refletida e quanto calor fica retido. Em uma região que aquece rapidamente, até alterações sutis na formação de nuvens podem causar efeitos desproporcionais.

Pesquisas recentes indicam que parte dessas mudanças pode começar em um lugar inesperado: dentro dessas poças de água de degelo.

Partículas minúsculas com um papel enorme

Essas partículas são chamadas de partículas nucleadoras de gelo. Elas ajudam a iniciar a formação de cristais de gelo nas nuvens.

O vapor d’água no ar precisa de uma superfície à qual se prender antes de congelar, e essas partículas fornecem esse “ponto de apoio”. Sem elas, as nuvens se formariam de outra forma - ou, em alguns casos, talvez nem se formassem.

Essas partículas surgem de uma combinação de origens. Algumas são fragmentos de poeira. Outras vêm do aerossol gerado pela espuma e pelos respingos do mar.

No Ártico, porém, existe um contribuinte surpreendente: a vida. Micróbios e bactérias presos no gelo ou na água podem se tornar transportados pelo ar e ajudar a dar início à formação de nuvens.

O que acontece dentro das poças de água de degelo do Ártico

O novo estudo se concentra em poças rasas que ficam sobre o gelo marinho. Elas se formam a partir de neve derretida, mas não são feitas de água “limpa”.

Água do mar pode infiltrar. Sedimentos de baixo podem se misturar. Organismos minúsculos vivem ali e circulam por esse ambiente. É um sistema intenso, ativo, concentrado em uma camada fina de água.

Os cientistas coletaram amostras do gelo marinho e mediram as partículas liberadas no ar ao redor dessas poças.

Os especialistas observaram que essas áreas de água de degelo apresentavam concentrações maiores de partículas nucleadoras de gelo do que a água do mar ao redor. Isso reforça a ideia de que a atividade biológica dentro das poças provavelmente impulsiona esse aumento.

O trabalho foi realizado por uma equipe da Universidade Estadual do Colorado, com amostras obtidas durante a Expedição MOSAiC, um esforço amplo de pesquisa no Ártico que ocorreu de 2019 a 2020.

Um retrato raro do Ártico

A Expedição MOSAiC esteve longe de ser um projeto pequeno. Ela reuniu cientistas de 20 países. O objetivo era entender como o gelo marinho do Ártico está mudando - e o que isso significa para o planeta.

Estudar o Ártico não é simples. Condições climáticas severas, locais remotos e longos períodos de escuridão dificultam a coleta de dados.

Camille Mavis, doutoranda que liderou o estudo, explicou por que o Ártico oferece uma oportunidade singular.

“Clouds are complex, and there is still a lot of uncertainty associated with how aerosol interactions affect cloud radiative effects overall. Developing an understanding of the role these particles play will help with weather modeling and a host of other benefits in the future,” she said.

“Our current models don’t do a good job of mimicking these clouds right now, especially in polar regions.”

As nuvens do Ártico se comportam de um jeito próprio

As nuvens sobre o Ártico não funcionam da mesma forma que as que se formam sobre oceanos mais quentes. Os “ingredientes” podem parecer parecidos, mas os resultados não são. Temperatura, luminosidade e condições da superfície influenciam o processo.

“The clouds in the Arctic are different than you would find in the Pacific or Atlantic. They behave differently despite having some of the same general materials and processes,” said Jessie Creamean, a research scientist involved in the study.

“That is part of the reason we want to understand how they are formed there, because each region is unique in this small but important process. Our work shows the complex interactions and composition of these ponds and how they contribute to that process.”

Apenas um número reduzido de estudos já tinha analisado antes a água de degelo como fonte dessas partículas. Isso faz com que os resultados ganhem destaque - especialmente à medida que o Ártico continua mudando.

A velocidade do aquecimento no Ártico

O Ártico está esquentando mais rápido do que qualquer outro lugar da Terra. Na prática, a região aquece quatro vezes mais rápido do que a média global.

Esse ritmo acelera transformações em cadeia. O gelo derrete mais cedo. As temporadas de degelo se prolongam. E aquelas pequenas poças na superfície podem se tornar mais frequentes.

Mais poças podem significar mais partículas entrando na atmosfera. E mesmo mudanças discretas no que existe dentro dessas poças podem alterar a forma como as nuvens se desenvolvem. Isso, por sua vez, pode influenciar quanto calor permanece retido na região.

“The particles studied can trigger ice formation at relatively warm temperatures and appear to be more closely associated with time spent over ice rather than the open ocean,” said study co-author Sonia Kreidenweis.

“More research is needed to understand how they are released from meltwater, and how big a role they play in the radiation budget as Arctic melt seasons grow longer and larger.”

O estudo completo foi publicado na revista Geophysical Research Letters.