Os cientistas que estudam a química atmosférica analisam como diferentes tipos de partículas formam gelo ao entrarem em contato com água líquida, um processo contínuo na atmosfera conhecido como nucleação. As nuvens podem ser compostas por gotículas de água líquida, partículas de gelo ou uma mistura de ambas. Em regiões da atmosfera onde as temperaturas variam entre 0° e -38° C, os cristais de gelo geralmente se formam ao redor de partículas de poeira mineral ou biológica, como pólen ou bactérias.
Os microplásticos, que têm menos de 5 milímetros de largura — aproximadamente o tamanho de uma borracha de lápis — são encontrados em locais inóspitos, como as profundezas do mar da Antártica, no cume do Monte Everest e até mesmo na neve fresca da Antártica. Devido ao seu tamanho diminuto, esses fragmentos podem ser facilmente transportados pelo ar.
A presença de gelo nas nuvens tem efeitos significativos no clima e no tempo, já que a maioria das precipitações começa como partículas de gelo. Muitas nuvens em zonas não tropicais se estendem para altitudes onde o ar frio faz com que parte da umidade congele. Uma vez que o gelo se forma, ele atrai vapor d’água das gotículas líquidas ao redor, fazendo com que os cristais se tornem pesados o suficiente para cair. Se o gelo não se desenvolver, as nuvens tendem a evaporar, ao invés de gerar chuva ou neve.
Embora a maioria das pessoas aprenda na escola que a água congela a 0° C, isso nem sempre é verdade. Sem algo para nucleação, como partículas de poeira, a água pode ser super-resfriada a temperaturas tão baixas quanto -38° C antes de congelar. Para que o congelamento ocorra em temperaturas mais amenas, é necessário que um material que não se dissolva em água esteja presente na gotícula. Esse material fornece uma superfície onde o primeiro cristal de gelo pode se formar. A presença de microplásticos pode facilitar a formação de cristais de gelo, potencialmente aumentando a quantidade de chuva ou neve.
As nuvens também influenciam o clima e o tempo de várias maneiras. Elas refletem a luz solar que chega à superfície da Terra, o que provoca um efeito de resfriamento, e absorvem parte da radiação que é emitida pela superfície terrestre, resultando em um efeito de aquecimento. A quantidade de luz solar refletida depende da proporção de água líquida em relação ao gelo que uma nuvem contém. Se os microplásticos aumentarem a presença de partículas de gelo em nuvens em comparação com gotículas de água líquida, essa mudança na proporção pode alterar o efeito das nuvens no equilíbrio energético da Terra.
Os pesquisadores realizaram experimentos para verificar se fragmentos de microplástico poderiam atuar como núcleos para gotículas de água. Eles testaram quatro tipos de plásticos mais comuns na atmosfera: polietileno de baixa densidade, polipropileno, policloreto de vinila e tereftalato de polietileno. Cada um foi analisado em seu estado puro e após exposição a luz ultravioleta, ozônio e ácidos, que estão presentes na atmosfera e podem afetar a composição dos microplásticos.
Os cientistas suspenderam os microplásticos em pequenas gotículas de água e resfriaram lentamente as gotículas para observar quando elas congelavam. Também analisaram as superfícies dos fragmentos plásticos para determinar sua estrutura molecular, já que a nucleação do gelo pode depender da química da superfície dos microplásticos. Para a maioria dos plásticos estudados, 50% das gotículas congelaram quando a temperatura caiu para -22° C. Esses resultados são semelhantes aos de outro estudo recente realizado por cientistas canadenses, que também descobriram que alguns tipos de microplásticos nucleam gelo a temperaturas mais altas do que gotículas sem microplásticos.
A exposição à radiação ultravioleta, ozônio e ácidos tende a diminuir a atividade de nucleação do gelo nas partículas. Isso sugere que a nucleação do gelo é sensível a pequenas mudanças químicas na superfície das partículas de microplástico. No entanto, esses plásticos ainda nuclearam gelo, indicando que podem influenciar a quantidade de gelo nas nuvens.
Ainda há muito a ser descoberto sobre como os microplásticos afetam o clima e o tempo. É necessário entender suas concentrações nas altitudes onde as nuvens se formam, além de comparar a concentração de microplásticos com outras partículas que poderiam nuclear gelo, como poeira mineral e partículas biológicas. Essas medições permitirão modelar o impacto dos microplásticos na formação de nuvens.
Os fragmentos de plástico variam em tamanhos e composições. Em futuras pesquisas, os cientistas planejam trabalhar com plásticos que contêm aditivos, como plastificantes e corantes, além de partículas de plástico menores.
Redação Confraria Tech.
Referências:
Airborne microplastics aid in cloud formation
