Sistemas atmosféricos controlam chuvas e transporte de nutrientes da África até a Amazônia

O “transporte” de poeira e aerossóis de fumaça com minerais entre
a África e a América do Sul é um processo contínuo que afeta a
atmosfera e os ciclos de nutrientes na Amazônia
(foto: Fabio Rodrigues-Pozzebom/Agência Brasil)

Estudo indica que eventos como massas de ar frio no hemisfério Norte alteram a travessia de aerossóis sobre o Atlântico que ajudam a nutrir solos da floresta; acreditava-se que a influência vinha da mudança da direção dos ventos

 O que o avanço de massas de ar frio nos Estados Unidos tem a ver com adubos que seguem nos “rios voadores” vindos da África e ajudam a nutrir os solos da Amazônia brasileira? Artigo publicado na Geophysical Research Letters revela uma interconexão atmosférica entre essas regiões distantes.

Os cientistas descobriram que sistemas sinóticos – fenômenos meteorológicos de grande escala abrangendo áreas de milhares de quilômetros –, como ondas de frio nos EUA e anomalias de alta pressão no Atlântico Sul, modificam as chuvas intensas ao longo da faixa tropical do oceano Atlântico.

Essas alterações regulam, durante as estações úmidas, se a Amazônia receberá ar carregado de partículas vindas da África ou sem esses aerossóis. Os dias “limpos” (com menos partículas) foram precedidos de máximas de precipitação no oceano. Até então, não havia um claro entendimento da razão das flutuações e supunha-se que a influência vinha da mudança da direção dos ventos.

O “transporte” de poeira e aerossóis de fumaça com minerais entre a África e a América do Sul é um processo contínuo que afeta a atmosfera e os ciclos de nutrientes na Amazônia. Apesar da vegetação densa e da biodiversidade da floresta, com grande quantidade de matéria orgânica, a maior parte do solo da região é pobre em nutrientes por causa, principalmente, da intensa lixiviação – processo de “lavagem” e remoção desses elementos das camadas superficiais pela ação da água da chuva ou irrigação.

Fósforo é o elemento mais limitado, seguido por cálcio, potássio e magnésio. No entanto, a escassez desses minerais é, em parte, compensada pelo transporte transatlântico de aerossóis vindos da queima de biomassa no continente africano e até mesmo de poeira mineral do deserto do Saara.

“O resultado demonstra que temos uma interconexão, uma simbiose da vida no planeta. Alterações climáticas afetam esse padrão e causam uma ruptura que ainda não sabemos aonde vai dar nem as consequências para os ecossistemas no futuro”, explica o professor Luiz Augusto Toledo Machado, do Instituto de Física da Universidade de São Paulo (IF-USP) e colaborador do Departamento de Química do Instituto Max Planck (Alemanha).

Autor correspondente da research letter (um formato de artigo científico mais conciso, focado e revisado por pares, destinado a comunicar descobertas originais de forma mais rápida), Machado destaca a relevância dessa “troca” de nutrientes, especialmente vindos do deserto do Saara.

“Ao contrário do que se possa imaginar, essa região é muito importante para a saúde do planeta. Sua poeira contém minerais cruciais não só para a fertilização da Amazônia como para a manutenção da vida aquática. Entre eles estão o ferro e o fósforo, fundamentais para a produtividade da floresta e para a vida nos oceanos”, explicou à Agência FAPESP.

Machado lembra uma pesquisa, publicada em 2022 na revista Nature e liderada por brasileiros, demonstrando que o crescimento da floresta amazônica pode ser limitado por baixos níveis de fósforo nos solos mesmo que a atmosfera seja rica em gás carbônico. Concentrações mais elevadas de CO₂ fazem com que as plantas acelerem seu crescimento, sequestrando o carbono e mitigando impactos das mudanças climáticas.

Dois anos depois, mapas desenvolvidos com a ajuda de inteligência artificial confirmaram os baixos níveis de fósforo na região (leia mais em: agencia.fapesp.br/51443).

Medições diárias

Para investigar os fatores que influenciam a variabilidade da “limpeza” atmosférica na Amazônia, os pesquisadores usaram medições diárias de carbono negro registradas pelo Observatório de Torre Alta da Amazônia (Atto, na sigla em inglês) combinadas com dados meteorológicos globais.

O Atto está instalado na Reserva de Desenvolvimento Sustentável do Uatumã (AM) e sua torre tem 325 metros. Gerido em conjunto por cientistas do Brasil e da Alemanha, tem o objetivo de registrar continuamente dados meteorológicos, químicos e biológicos, como a concentração de gases de efeito estufa.

O carbono negro, usado como indicador do transporte de partículas a longa distância na estação chuvosa, é a fuligem formada na queima de combustíveis e de biomassa. São partículas microscópicas que absorvem luz solar, aquecem a atmosfera e podem ser transportadas por longas distâncias. Segundo Machado, cerca de 60% do carbono negro que chega à Amazônia na estação chuvosa é de origem africana.

No estudo, os pesquisadores avaliaram concentrações médias diárias de carbono negro nos meses de janeiro e fevereiro – que correspondem ao início da estação chuvosa na região – entre 2015 e 2022. Detectaram que as concentrações apresentaram variação significativa, tendo alguns dias com níveis elevados por causa da influência africana e outros com condições excepcionalmente limpas.

Para caracterizar a variabilidade das chuvas, o grupo identificou os dias correspondentes às máximas e mínimas da precipitação média diária, classificados como “picos” e “vales”, respectivamente. Foram, então, gerados mapas correspondentes a condições úmidas (“limpas”) e secas (“poluídas”).

Os resultados revelaram que dias chuvosos na região tropical, que geralmente coincidem com condições de ar limpo sobre a Amazônia, estão associados a incursões de ar frio nos Estados Unidos. Esses eventos são caracterizados por sistemas de alta pressão que dominam o leste americano, enquanto no hemisfério Sul observou-se um aumento da pressão atmosférica sobre o Atlântico Centro-Sul.

Essa configuração sinótica promove uma convergência de ventos em baixos níveis mais forte sobre o Atlântico equatorial, o que intensifica o transporte de umidade para a Amazônia, levando a um aumento da precipitação e a uma limpeza atmosférica.

Já as partículas e os gases são transportados da África para a América do Sul principalmente acima da camada limite marinha (parte inferior da atmosfera em contato direto com o oceano) e, posteriormente, para a bacia Amazônica, auxiliados pela corrente de jato de baixos níveis da Amazônia.

Machado explica que mudanças nos jatos de baixo nível do Atlântico e da Amazônia podem alterar o transporte de partículas com impacto na resiliência do ecossistema. Por isso, uma nova fase do estudo envolve agora analisar esses jatos e compreender como eles podem se comportar nas próximas décadas.

O trabalho tem o apoio da FAPESP por meio de um Projeto Temático vinculado ao Programa de Pesquisa sobre Mudanças Climáticas Globais.

O artigo Hemispheric synoptic patterns control rainfall and long-range aerosol transport in the Amazon pode ser lido em: agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2025GL117732.

 

Luciana Constantino

Agência FAPESP
https://agencia.fapesp.br/sistemas-atmosfericos-controlam-chuvas-e-transporte-de-nutrientes-da-africa-ate-a-amazonia/57969