A transição da estação seca para a estação chuvosa no sul da Amazônia costuma ocorrer entre os meses de setembro e outubro. Atrasos nesse processo causam fortes impactos na agricultura local, na geração de energia e no funcionamento dos grandes rios da região, dos quais a população depende até mesmo para se locomover.

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As fortes secas que afetaram a Amazônia nos anos de 2005 e 2010, bem como as enchentes de 2009 e 2014, indicam uma crescente variabilidade no início do período das chuvas que os modelos de previsão do clima ainda não são capazes de detectar com sensibilidade.

Compreender melhor os fatores que influenciam essa transição e, dessa forma, aperfeiçoar os modelos matemáticos existentes é o objetivo de um projeto apoiado pela FAPESP e coordenado pelo pesquisador José Antônio Marengo Orsini, do Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais (Cemaden), em parceria com a cientista Rong Fu, da University of Texas, nos Estados Unidos.

"Observamos um aumento de quase um mês na duração do período de seca, quando comparado aos dados dos anos 1970. Os modelos matemáticos existentes indicam que esse atraso no início das chuvas tende a aumentar. Queremos investigar se há influência da pluma de poluição da região metropolitana de Manaus nesse processo", contou Marengo.

A pesquisa está sendo realizada no âmbito da campanha científica Green Ocean Amazon (GOAmazon), que reúne pesquisadores de diversas universidades e institutos brasileiros e norte-americanos e conta com financiamento do Departamento de Energia dos Estados Unidos (DoE, na sigla em inglês), da FAPESP e da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas (Fapeam), entre outros parceiros (leia mais em: http://agencia.fapesp.br/forcatarefa_investiga_se_oceano_verde_da_amazonia_esta_em_risco/18691/).

Resultados preliminares foram apresentados na terça-feira (28/10), em Washington (Estados Unidos), durante o simpósio FAPESP-U.S. Collaborative Research on the Amazon.

"Evidências da literatura sugerem que a transição do período de seca para o de chuvas é influenciada por fatores externos, como anomalias na temperatura da superfície do oceano, transporte de umidade, entre outros. Mas o gatilho para essa transição está sem dúvida dentro da floresta", disse Fu.

Os pesquisadores estão trabalhando com dois diferentes modelos, um americano, chamado Community Earth System Model (Cesm), e o Modelo Brasileiro do Sistema Terrestre (Besm, na sigla em inglês). Mas, segundo Marengo, eles ainda não são capazes de representar com precisão os impactos da extensão da seca no sul da Amazônia.

Existem parâmetros que precisam ser melhorados, como a inclusão de aerossóis e a representação das nuvens baixas. A ideia é usar toda a gama de dados gerada pelos diversos experimentos do GOAmazon para alimentar esses modelos e aperfeiçoá-los", contou Marengo.

De acordo com o pesquisador, a região sul da Amazônia é a que sofre mais com o atraso do início das chuvas, pois no norte não há um período de seca definido. Além do impacto sobre as populações, os cientistas temem que o prolongamento do período de seca possa causar danos permanentes à floresta.

"O ser humano se adapta, mas a floresta pode começar a secar e ficar mais vulnerável a queimadas. Quando começar a chover pode ser tarde demais. Somente com o aperfeiçoamento dos modelos poderemos ter mais certeza sobre os possíveis impactos", disse Marengo.

Modelando nuvens

Outro projeto realizado no âmbito do GOAmazon que tem como objetivo o aperfeiçoamento de modelos de previsão climática foi apresentado no simpósio em Washington por Tercio Ambrizzi, do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da USP e por seu colega Carlos Roberto Mechoso, da University of California em Los Angeles (Ucla).

"Nosso objetivo é investigar como os aerossóis produzidos pela região de Manaus influenciam o processo de formação de nuvens na Amazônia. Nós comparamos as simulações que os diversos modelos são capazes de fazer com dados reais que estão sendo produzidos nos diversos sítios de pesquisa do GOAmazon", disse Ambrizzi.

Depois de aperfeiçoados, esses modelos poderão ser incorporados em programas que desenham cenários de mudança climática, aumentando o grau de confiabilidade das projeções, afirmou o pesquisador.

Ao todo, o grupo trabalha com cinco diferentes modelos matemáticos, entre eles um de previsão do clima global, um de previsão regional e um voltado especificamente à formação de nuvens. Há ainda um programa capaz de mapear a trajetória das nuvens, desde o desenvolvimento inicial, a maturação e o decaimento, na forma de chuva, com auxílio de imagens de satélite.

Por meio do chamado modelo lagrangiano de difusão de partículas, o grupo de Ambrizzi investiga detalhadamente de onde vem a umidade existente na região da Amazônia e para onde ela se dirige. Os primeiros resultados foram divulgados em artigo publicado na revista Hydrology and Earth System Sciences.

"É possível ver claramente pela trajetória das partículas que as regiões do Atlântico tropical norte e sul são fontes de umidade para a Amazônia. Essas partículas caminham até a região Sudeste, onde se transformam em chuva", disse Ambrizzi.

Sítios de pesquisa

Desde o início de 2014, uma gama enorme de dados sobre composição química de aerossóis e gases atmosféricos, microfísica de nuvens e parâmetros meteorológicos está sendo coletada nos diversos sítios de pesquisa instalados na região amazônica para o projeto GOAmazon.

O chamado sítio T3, localizado em Manacapuru, a 100 km de Manaus, é onde está instalada a estrutura do Atmospheric Radiation Measurement (ARM) Facility – um conjunto móvel de equipamentos terrestres e aéreos desenvolvido para estudos climáticos e pertencente ao DoE. O local recebe a pluma de Manaus após percorrer um longo caminho e sofrer interações com partículas emitidas pela floresta e com a radiação solar.

O T2 está situado no município de Iranduba, situado na margem do Rio Negro oposta à cidade de Manaus, e recebe a pluma de poluição assim que ela é emitida. Lá foi instalado com apoio da FAPESP um contêiner com equipamentos semelhantes aos existentes em Manacapuru.

A infraestrutura para coleta de dados do GOAmazon conta ainda com duas torres instaladas dentro da cidade de Manaus, na sede do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (Inpa), batizada de sítio T1, e um conjunto de torres ao norte de Manaus – conhecido como T0 –, que inclui a Torre Alta de Observação da Amazônia (Atto), com 320 metros de altura. O T0 está situado no lado oposto ao percorrido pela pluma e representa, portanto, as condições da atmosfera amazônica sem a influência da poluição.

"Estamos analisando os dados das estações antes da pluma de Manaus e depois da pluma de Manaus. A primeira constatação é que, sem conhecer a situação da química atmosférica antes da pluma, no T0, fica quase impossível interpretar os dados coletados no T3, onde está a infraestrutura do ARM", ressaltou Paulo Artaxo, professor do Instituto de Física (IF) da USP e idealizador do projeto GOAmazon ao lado de Scot Martin, da Harvard University, nos Estados Unidos.

A comparação entre os dados coletados nos diversos sítios, afirmou Artaxo, revela haver forte influência da pluma de Manaus na composição química dos aerossóis e dos gases traço observados em Manacapuru.

"Qual é o impacto e suas consequências ainda vamos analisar. Já vimos, em relação ao ozônio, que há um aumento de até quatro vezes na concentração quando se comparam o T0 e o T3. Passa de 10 partes por milhão (ppm) para 40 ppm após a pluma, chegando a níveis que podem ser danosos às plantas. Vimos também forte efeito no balanço de radiação atmosférica, alterando a quantidade de radiação disponível para as plantas realizarem fotossíntese", disse.

Agência FAPESP