Com o avião de pesquisa dentro das nuvens de tempestade

Quando Joachim Curtius fala sobre o projeto germano-brasileiro CAFE-Brasil, o cientista atmosférico entra em êxtase. Durante 60 dias, ele esteve na cidade tropical brasileira de Manaus, na região amazônica, para fazer medições sobre a floresta tropical com o avião de pesquisa HALO, juntamente com outros 70 cientistas. Foi impressionante, diz Curtius, professor da Universidade Goethe, em Frankfurt do Meno. E realmente valeu a pena: "Agora temos um conjunto de dados fantástico."

Voos de pesquisa também sobre a África Ocidental e a Austrália

O "CAFE-Brasil" não tem nada a ver com café, como você pode pensar. A abreviação significa a série de expedições "Chemistry of the Atmosphere Field Experiment". Essa grande expedição liderada pelo Instituto Max Planck de Química em Mainz tem três partes. A "campanha" no Brasil, como os pesquisadores a chamam, já era a segunda parte. Em 2018, a equipe coletou dados sobre a África Ocidental e o Atlântico (CAFE-Africa) e, no final de 2023, será lançada de Cairns, no nordeste da Austrália, para observar mais de perto a atmosfera do Pacífico (CAFE-Pacific).

Além do Instituto Max Planck de Química e da Universidade Goethe de Frankfurt, também estão envolvidos o Centro de Pesquisa de Jülich, o Instituto de Tecnologia de Karlsruhe, o Centro Aeroespacial Alemão (DLR), a Universidade de São Paulo e o Instituto Brasileiro de Pesquisas Espaciais. Com sua série de expedições, os pesquisadores querem entender com mais precisão quais processos químicos naturais ocorrem na atmosfera. Para fazer isso, eles sobrevoam regiões com condições limpas e intocadas: sobre o "Oceano Azul" dos oceanos do mundo e o "Oceano Verde" da maior floresta tropical do planeta.

Os resultados coletados são comparados entre si e também com dados coletados em condições poluídas. Isso permite, por exemplo, determinar como a poluição do ar afeta a atmosfera. Essa pesquisa básica é importante para tornar mais precisos os modelos climáticos com os quais a pesquisa climática trabalha. "O projeto também é muito importante para a proteção da floresta tropical", diz o professor de Física, Paulo Artaxo, da Universidade de São Paulo.

Deveria ter começado no Brasil em 2020. Mas a pandemia de coronavírus interveio e a expedição teve que ser adiada. No final de 2022, chegou a hora. O momento foi ideal porque dezembro é o fim da temporada de incêndios no Brasil, antes do início da temporada de chuvas em janeiro. Isso significa que restam poucos incêndios florestais e, portanto, o ar limpo de que os pesquisadores precisam. Em outras épocas do ano, com muitos incêndios, pode ser tão sujo sobre a Amazônia quanto sobre uma cidade grande, devido às partículas de fuligem.

Até dez horas no ar

A equipe estava acompanhada do avião de pesquisa HALO (High Altitude and Long Range Research Aircraft), que é operada pelo Centro Aeroespacial Alemão. O avião pode voar por até dez horas e atingir altitudes de até 15 quilômetros. Isso possibilitou a realização de medições acima da linha das árvores, a 300 metros, e em altitudes muito elevadas. O avião voou quatro círculos de baixo nível ao redor da torre de pesquisa ATTO, onde dados semelhantes estão sendo coletados.

Para a missão CAFE Brasil, o HALO foi equipado com 19 instrumentos de medição que enviaram 51 parâmetros diferentes para o solo durante o voo, incluindo dados sobre aerossóis, compostos orgânicos voláteis, óxidos de enxofre e nitrogênio, monóxido de carbono, metano, ozônio, radicais livres e água. "Nós mesmos desenvolvemos alguns dos equipamentos", diz Joachim Curtius. "Eles precisam lidar com condições extremas, como alta umidade, grandes diferenças de pressão e muito frio em grandes altitudes." 

Devido aos muitos instrumentos, não havia muito espaço no avião e apenas quatro pessoas por vez podiam voar. Curtius assumiu o planejamento de voo a partir do solo. Mas os dias eram muito longos para todos. Antes de decolar de Manaus para um voo de dez horas, foi necessário um intervalo de quatro horas para verificar e preparar o equipamento. O voo foi seguido por duas horas de acompanhamento posterior. Para lidar com a carga de trabalho, os pesquisadores trabalharam em dois turnos e também tiraram dias de campo entre eles. No total, eles completaram 143 horas de voo, algumas delas à noite.

 Um dos focos foram as tempestades, que ocorrem quase todos os dias durante a estação chuvosa na região amazônica. Com o apoio de meteorologistas brasileiros, havia informações recebidas sobre o clima todas as manhãs para que o avião pudesse ser direcionado especificamente para nuvens de trovoadas. Há correntes de ar ascendentes muito fortes lá. Como em um elevador, as partículas de gases residuais emitidas pela floresta tropical são bombeadas para cima. "Estávamos particularmente interessados nesse 'fluxo de saída'", diz Curtius. Na atmosfera, as partículas mudam quimicamente e, assim, tornam-se os chamados núcleos de condensação. Elas são necessárias para a formação de gotas de chuva. Isso é de grande importância para a compreensão da biosfera da floresta tropical.

Desde o retorno da equipe no final de janeiro de 2023, a avaliação dos dados está em andamento. Os primeiros resultados são esperados para o final do ano. O diretor da campanha, professor Dr. Jos Lelieveld, do Instituto Max Planck de Química, tem certeza: "Os dados de medição fornecerão novas percepções para os próximos anos".