Em um estudo publicado na revista Atmospheric Chemistry and Physics, Diamond e a estudante de pós-graduação Lilli Boss, do Departamento de Ciências da Terra, Oceano e Atmosfera da FSU, descobriram que as novas regulamentações que reduziram o teor de enxofre no combustível marítimo em cerca de 80% também resultaram em uma diminuição de cerca de 67% na formação de gotas de nuvem, em comparação com combustíveis mais poluídos e antigos.

“A redirecionamento inesperado do transporte global nos proporcionou uma oportunidade singular de quantificar as interações entre aerossóis e nuvens, diminuindo uma das maiores fontes de incerteza nas projeções climáticas globais”, afirmou Diamond. “Quando seu ‘laboratório’ é a atmosfera, não é todo dia que conseguimos conduzir experimentos como este. Foi uma oportunidade inestimável para obter uma visão mais precisa do que está acontecendo na Terra.”

Os resultados poderão, em última instância, aprimorar os modelos climáticos globais e fornecer a cientistas e formuladores de políticas melhores ferramentas para avaliar futuras regulamentações ambientais e proteções à saúde pública.

Como a Redução do Enxofre Altera a Formação de Nuvens

Em janeiro de 2020, a Organização Marítima Internacional (IMO) impôs uma grande redução no teor de enxofre dos combustíveis marítimos para combater a poluição do ar. Partículas diminutas nos gases de escape dos navios, especialmente aerossóis de sulfato, desempenham um papel crucial na formação e na luminosidade das nuvens. Esses aerossóis criam nuvens com muitas pequenas gotas, que refletem mais luz solar e aumentam o resfriamento na superfície. Esse efeito de resfriamento historicamente compensou cerca de um terço do aquecimento causado pelos gases de efeito estufa.

Entretanto, a influência dos aerossóis continua sendo altamente incerta. Gases de efeito estufa, como o dióxido de carbono (CO₂), permanecem na atmosfera por séculos, enquanto os aerossóis duram apenas dias ou semanas. Sua curta vida útil, combinada com a variabilidade natural das nuvens, faz das interações entre aerossóis e nuvens a maior fonte de incerteza nas previsões climáticas.

Antes do evento de redirecionamento, estudos anteriores de Diamond mostraram que as nuvens em corredores de navegação muito movimentados continham gotas maiores e menos numerosas após as regulamentações da IMO 2020. Cientistas continuam debatendo como o aumento da luz solar que chega ao oceano pode ter influenciado as ondas de calor marinhas de 2023 e 2024 no Oceano Atlântico. Também há divergências sobre o quanto a cobertura de nuvens diminuiu após a IMO 2020, com estimativas variando de uma queda moderada de 10% a uma drástica redução de 80%.

Um Experimento Natural Impulsionado por Conflitos

A partir de novembro de 2023, ataques no Estreito de Bab al-Mandab diminuíram drasticamente o tráfego no Mar Vermelho e direcionaram os navios para a rota ao redor do Cabo da Boa Esperança. A região do Atlântico Sul, conhecida por suas nuvens persistentes em baixos níveis que respondem fortemente à poluição dos navios, testemunhou um rápido aumento na atividade de navegação.

Como essas mudanças foram causadas por conflitos ao invés de padrões climáticos ou novas políticas, os cientistas puderam observar como as nuvens reagiam especificamente a emissões alteradas de navios. Situações de causa e efeito claras como essa são quase impossíveis de reproduzir em experimentos controlados, proporcionando aos pesquisadores um raro experimento natural.

Medições por satélite mostraram um aumento significativo de dióxido de nitrogênio (NO₂) em toda a parte sudeste do Oceano Atlântico. O NO₂ é emitido pelos motores dos navios e não foi afetado pelas novas regras de enxofre da IMO 2020, tornando-se um marcador confiável do aumento do tráfego naval. Isso permitiu que os pesquisadores comparassem diretamente as condições das nuvens antes e depois das regulamentações de combustível sob níveis semelhantes de atividade de navegação.

O que os Dados Revelaram

Mesmo com cerca do dobro de navios passando pela região em 2024, a formação de gotas de nuvem mostrou-se apenas ligeiramente mais fraca do que antes da IMO 2020. Ao comparar os níveis de NO₂, que permaneceram inalterados pelas regulamentações, com as quantidades de gotas de nuvem, que respondem às emissões de enxofre, Diamond e Boss identificaram uma redução de 67% na capacidade dos navios de influenciar a formação de nuvens após a introdução das novas regras de combustível. Esta descoberta reforça as evidências de que combustíveis mais limpos reduziram substancialmente o impacto da navegação nas propriedades das nuvens e oferece uma importante restrição para a melhoria dos modelos climáticos futuros.

Por que Esses Resultados São Importantes

Compreender como as nuvens reagem a alterações nos níveis de aerossóis ainda é um dos aspectos mais desafiadores da pesquisa climática.

As novas descobertas ajudam a reduzir a incerteza que envolve o balanço energético da Terra. Com informações mais claras, os formuladores de políticas poderão tomar decisões mais embasadas sobre regulamentações ambientais, enquanto consideram os objetivos climáticos a longo prazo. A pesquisa também ressalta os complexos trade-offs que surgem quando se melhora a qualidade do ar, já que ações que protegem a saúde humana podem também afetar o resfriamento induzido pelas nuvens.

Embora os aerossóis proporcionem um resfriamento temporário, eles representam sérios riscos à saúde. As partículas de enxofre são poluentes nocivos associados a problemas respiratórios e cardiovasculares. Segundo estimativas, as regulamentações da IMO já evitaram dezenas de milhares de mortes prematuras.