Erupções vulcânicas ricas em cinzas alteram as nuvens, regulando a radiação na Terra
As cinzas das erupções vulcânicas podem alterar o conteúdo de gelo nas nuvens, influenciando a forma como a Terra lida com a radiação. Saiba mais aqui.
Embora as erupções vulcânicas sejam sobretudo conhecidas pelos seus impactos devastadores em terra, também influenciam a atmosfera de formas surpreendentes. As partículas que são liberadas pelas erupções podem alterar a composição das nuvens, resfriando a superfície abaixo delas. As cinzas vulcânicas, como sugere uma nova pesquisa, desempenham um papel inesperado na formação das nuvens, manipulando os cristais de gelo.
O novo estudo revela que as cinzas vulcânicas permitem que o gelo ganhe forma nas nuvens, um processo que ainda não tinha sido objeto de um estudo aprofundado. Os efeitos ambientais - a forma como as cinzas vulcânicas contribuem para a radiação na Terra - ainda estão sendo debatidos, mas uma melhor compreensão da formação de nuvens poderá servir de base aos esforços de geoengenharia que pretendem abrandar o aquecimento global.
Como as nuvens e os vulcões afetam a radiação
As nuvens têm uma relação complexa com a radiação. Isto é visível pela sua influência no balanço de radiação da Terra, o equilíbrio entre a radiação de ondas curtas que chega do Sol e a radiação de ondas longas que sai da superfície terrestre. Dependendo da espessura e da elevação de uma nuvem, ela pode ter um efeito de absorção ou de reflexão.
As nuvens mais baixas e mais espessas refletem mais radiação proveniente do Sol e resfriam a superfície da Terra. As nuvens mais altas e mais finas refletem menos radiação solar recebida e tendem a absorver a radiação infravermelha emitida constantemente pela própria Terra. Os cirrus - nuvens finas e geladas que se encontram na tropopausa - têm geralmente um efeito de aquecimento líquido na Terra.
Os vulcões também afetam o balanço de radiação terrestre através das partículas que ejetam. Os cientistas têm se concentrado sobretudo nos aerossóis de sulfato, que se formam depois de o dióxido de enxofre ser liberado para a atmosfera por uma erupção. Embora os aerossóis de sulfato possam empobrecer a camada de ozônio e produzir chuva ácida, também ajudam a resfriar a Terra, refletindo a radiação solar.
O impacto das cinzas vulcânicas
As cinzas vulcânicas não têm merecido tanta atenção como os aerossóis de sulfato, mas este novo estudo prova que também devem ser consideradas nas discussões sobre o clima. No estudo, pesquisadores do Laboratório Nacional Lawrence Livermore (LLNL) coletaram informações sobre cristais de gelo em nuvens, examinando dados de radar e das missões Cloudsat e CALIPSO da NASA. A equipe descobriu que as erupções vulcânicas ricas em cinzas faziam com que as nuvens abrigassem menos cristais de gelo, mas maiores.
Os pesquisadores anteciparam que os aerossóis vulcânicos levariam a um aumento do número de cristais de gelo nas nuvens. Mas, surpreendentemente, os dados mostraram o contrário.
A influência das nuvens cirrus
A equipe pensou inicialmente que uma erupção provocaria uma nucleação homogênea, em que o gelo se forma espontaneamente sem necessidade de uma superfície. Em vez disso, descobriram que as erupções com muitas cinzas provocam uma reação oposta, chamada nucleação heterogênea, em que o gelo precisa de uma “impureza”, como as cinzas vulcânicas, para se formar. Após uma erupção, as gotículas de água aderem às partículas de cinzas antes de poderem resfriar o suficiente para congelar.
Ao produzirem menos e maiores cristais de gelo, as nuvens que sofrem nucleação heterogênea acabam refletindo menos radiação solar, mas também permitem que mais radiação da Terra escape para o espaço. A equipe também determinou que as erupções ricas em cinzas levaram a uma maior frequência de nuvens cirrus.
Os pesquisadores afirmam que as cinzas vulcânicas têm de ser implementadas em mais modelos climáticos para compreender exatamente como todos estes fatores influenciam a temperatura da superfície da Terra. Estudos mais aprofundados sobre as cinzas vulcânicas poderão também orientar os planos de redução das nuvens cirrus, uma ideia proposta para atenuar o aquecimento global. Este processo envolveria a pulverização de aerossóis na atmosfera para diluir ou eliminar os cirros, permitindo que mais radiação de onda longa saia da Terra.
Referência da notícia
Lin Lin, Xiaohong Liu, Xi Zhao, Yunpeng Shan, Ziming Ke, Kai Lyu and Kenneth P. Bowman. Ice nucleation by volcanic ash greatly alters cirrus cloud properties. Science Advances (2025).