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Desde o dia 4 de dezembro de 2022, uma aeronave de pesquisa HALO deu início ao projeto de pesquisa Brasil-Alemanha Química da Atmosfera, um experimento de Campo no Brasil.
Esta aeronave, comandada por uma equipe de pesquisa internacional liderada pelo Instituto Max Planck de Química começou a coletar dados sobre os processos químicos na atmosfera amplamente limpa do Brasil acima da Floresta Amazônica como parte de uma campanha que durará aproximadamente 60 dias.
A missão tem como principal objetivo compreender os processos químicos naturais deve ajudar a explicar como fatores como a poluição do ar afetam a atmosfera. A aeronave de pesquisa HALO, um jato Gulfstream completamente modificado, do Centro Aeroespacial Alemão (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt; DLR), é essencial para o projeto.
Além das medições com aeronaves, os dados também estão sendo coletados com a ajuda de balões e drones e do solo na estação de pesquisa germano-brasileira Amazon Tall Tower Observatory (ATTO). Além do MPI de Química, a equipe conta com pesquisadores da Universidade Goethe Frankfurt, Instituto de Tecnologia de Karlsruhe, DLR, Universidade de São Paulo, e Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais.
Setenta pesquisadores participam da expedição CAFE-Brasil a Manaus nos meses de dezembro e janeiro. O aeroporto Internacional Eduardo Gomes, localizado em Manaus, capital do estado do Amazonas, é o ponto de decolagem e pouso dos 20 voos de medição planejados com a aeronave de pesquisa High Altitude and Long Range (HALO). A aeronave HALO operada pelo DLR, um Gulfstream G550 de matrícula D-ADLR, é adaptada para grandes altitudes e longas distâncias e é usada para pesquisas científicas na atmosfera da Terra.
Para a missão CAFE-Brasil, a equipe de pesquisa equipou o HALO com 19 instrumentos que medirão dezenas de parâmetros, incluindo aerossóis, compostos orgânicos voláteis (VOCs), óxidos de enxofre e nitrogênio, monóxido de carbono, metano, ozônio, radicais livres e água. “A complexa instalação dos instrumentos e equipamentos no HALO levou nove semanas intensas em nosso hangar em Oberpfaffenhofen. Agora podemos finalmente começar e estamos ansiosos por uma missão emocionante na floresta tropical”, disse Thomas Sprünken das instalações de Experimentos de Voo do DLR.
“Esperamos obter novas informações sobre os processos químicos na atmosfera acima da floresta tropical e sobre as interações entre a biosfera e a atmosfera para explicar melhor o papel fundamental da floresta tropical no sistema terrestre”, disse Jos Lelieveld, líder científico da a expedição de pesquisa e diretor do Instituto Max Planck de Química.
Voos de medição na troposfera
Os voos sobre a mata atlântica seguirão padrões definidos para medir perfis verticais e horizontais. O plano também inclui voos ‘helix’, nos quais o HALO sobe em espiral de baixas altitudes a uma altitude de 15 quilômetros. Os pesquisadores querem usar as medições de aeronaves para descobrir como os processos de oxidação atmosférica ocorrem na troposfera acima da floresta amazônica e como eles influenciam a formação e o crescimento de partículas de aerossóis, que são de importância central como núcleos de condensação de nuvens.
Os cientistas também querem encontrar a resposta para a questão de por que a natureza autolimpante da atmosfera não sofre com a floresta tropical, embora grandes quantidades de radicais hidroxila sejam constantemente consumidas. O composto químico é considerado um detergente para a atmosfera porque oxida poluentes como o metano e produz produtos de reação solúveis em água que são lavados do ar com a chuva.
Medições coordenadas na torre de pesquisa ATTO
Os estudos realizados na estação de pesquisa ATTO, uma torre de aço de 325 metros de altura no meio da floresta amazônica do norte do Brasil, localizada a aproximadamente 150 quilômetros de Manaus, complementarão os dados do HALO. Além das observações climáticas em diferentes alturas atmosféricas, o ATTO permitirá a pesquisa na biosfera da floresta tropical. Um conjunto semelhante de instrumentos é usado na torre e no HALO, proporcionando uma oportunidade única de vincular medições dentro e diretamente acima da floresta tropical.
Os pesquisadores querem comparar os conjuntos de dados obtidos no ar amplamente limpo acima da floresta amazônica com resultados que se originam em parte de projetos de pesquisa anteriores que realizaram medições em condições marinhas e poluídas durante pesquisas focadas na poluição do ar. A aeronave de pesquisa HALO foi usada anteriormente para a missão Aerosol, Cloud, Precipitation and Radiation Interactions and Dynamics of Convective Cloud Systems (ACRIDICON) em 2014.
A floresta amazônica tem importância ecológica global – produz grandes volumes de oxigênio, estabiliza o clima global e influencia o ciclo da água e do carbono. Além disso, a floresta tropical gera grandes quantidades de VOCs, como o isopreno. Por sua vez, estes formam partículas de aerossol, que são importantes para a formação de nuvens e precipitação.
*Com informações do Centro Espacial Alemão
