Esteiras de condensação dos aviões afetam o clima mais que suas emissões de CO2

O aquecimento induzido por essas nuvens artificiais poderá ser o triplo em 2050

'Contrails' sobre o golfo da Califórnia (centro) e o deserto de Sonora (direita).
'Contrails' sobre o golfo da Califórnia (centro) e o deserto de Sonora (direita).Lauren Dauphin (NASA Earth Observatory)

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Os aviões, com seu ruído, consumo de grandes quantidades de combustível e emissões são uma das criações humanas que mais alteram o meio ambiente. Agora, um estudo acrescenta outra perturbação: seus rastros no céu. O trabalho destaca que estão tendo um impacto maior no clima que os gases do efeito estufa que saem de suas turbinas. O pior é que, segundo seus cálculos, o aquecimento provocado por essas nuvens artificiais terá triplicado em 2050.

Essas trilhas ou esteiras de condensação, conhecidas no meio da ciência atmosférica como contrails (não confundir com as “conspiranoicas” chemtrails) são formadas após a passagem das aeronaves. Por meio da complexa interação entre as partículas emitidas pelos motores e o ar, a umidade deste se condensa, formando essas nuvens. Os aviões normalmente voam a uma altitude, na parte superior da troposfera, onde essa umidade está em forma de cristais de gelo. Na passagem do avião eles se agrupam em torno das partículas de carbono negro e passam ao estado gasoso. Formam-se assim cirros artificiais que são indistinguíveis dos naturais.

Agora, duas físicas atmosféricas do Centro Aeroespacial Alemão (DLR, na sigla em alemão) estimaram a cobertura dessas esteiras de gelo e seu impacto no clima atual e em 2050. O estudo, publicado na revista Atmospheric Chemistry and Physics, conclui que essas nuvens estão contribuindo mais para as mudanças climáticas no planeta do que os próprios gases do efeito estufa emitidos pelos motores das aeronave e que sua participação no aquecimento global deve triplicar em 2050 em relação a 2006, o ano que é o ponto de partida para o seu estudo.

As contrails se formam na interação entre partículas da combustão e os cristais de gelo atmosférico

"A contribuição das contrails para o clima atual é levemente maior do que a de todas as emissões de CO2 acumuladas desde o início da aviação", afirma a pesquisadora do Instituto de Física Atmosférica do DLR e coautora do estudo, Lisa Bock. Para exemplificar a relevância dessas nuvens, Bock lembra que "a aviação contribui com 5% do forçamento radiativo antropogênico". Ou seja, na diferença entre a quantidade de radiação solar recebida pelo planeta e a que este devolve ao espaço pelas ações humanas, os aviões são responsáveis por esse porcentual. E, entre 40% e 45% do total se deve aos cirros artificiais que se formam em sua passagem.

Bock e sua colega e coautora Ulrike Burkhardt estimam que o forçamento radiativo (ou climático) das trilhas de condensação das aeronaves será três vezes maior em 2050. De acordo com seus dados, em 2006 o seu impacto no aquecimento global foi de 49 miliwatts por metro quadrado (mW m2). Em três décadas terá aumentado para 159 mW m2. Esse aumento será muito maior que o impacto do CO2. Embora haja estimativas de que os gases do efeito estufa da aviação possam continuar aumentando, todos os atores, de cientistas a engenheiros, passando pela indústria e os políticos, estão trabalhando para tornar os motores das aeronaves mais eficientes e com menos emissões. Por trás de cada avião, por mais eficiente que seja, ainda haverá esteiras. E, de acordo com dados coletados pela Comissão Europeia, o tráfego aéreo terá triplicado e até septuplicado em 2050.

Os cirros artificiais, que começam compactos e retilíneos, expandem-se até se mimetizarem com os naturais. São de curta duração, desaparecem em torno de dezessete horas depois que os cristais de gelo se aglomeram em torno de algumas das partículas de fuligem. Um estudo anterior estimou que 0,61% do céu está coberto por esteiras de condensação. A porcentagem aumenta à medida que o foco se aproxima das regiões com maior tráfego aéreo. Assim, em média, 2% dos céus europeus são cobertos pelas esteiras das aeronaves, cifra que sobe até 10% no leste dos Estados Unidos ou na Europa central. O estudo atual assinala que essas regiões, e mais o leste e o sul da Ásia, são as que terão mais tráfego aéreo, mais nuvens antropogênicas e, portanto, maior forçamento radiativo.

Os mapas mostram o aquecimento (medido em miliwatts por metro quadrado) induzido pelas 'contrails' em (a) 2006 e (b) 2050. À direita, a radiação estimada para o mesmo ano, mas considerando (c) o calor extra causado pelo aquecimento global ou (d) melhoria na eficiência dos motores.
Os mapas mostram o aquecimento (medido em miliwatts por metro quadrado) induzido pelas 'contrails' em (a) 2006 e (b) 2050. À direita, a radiação estimada para o mesmo ano, mas considerando (c) o calor extra causado pelo aquecimento global ou (d) melhoria na eficiência dos motores.Bock y Burkhardt, Atmos. Chem. Phys., 2019

O físico atmosférico da Universidade Metropolitana de Manchester, no Reino Unido, Rubén de León observa que, ao contrário do vapor de água, que absorve com eficiência o calor do planeta, mas não a luz solar, “as esteiras de gelo são também eficientes na absorção do calor da Terra e, embora consigam refletir a luz do sol, permitem a passagem de grande parte". Aqui reside a sua relevância para o aquecimento, elas aprisionam o calor que sai e deixam passar o que entra. "Um céu coberto de cirros geralmente não produz a sensação de escuridão, ao contrário das nuvens de água líquida", acrescenta esse especialista na interação entre radiação e o gelo de nuvens.

"Essas esteiras até agora causaram mais aquecimento do que o CO2 emitido pelo mesmo avião", reconhece o professor de meteorologia da Universidade de Reading (Reino Unido) William Collins. Mas há uma diferença fundamental entre os dois aquecedores: “As esteiras duram pouco tempo no céu, enquanto o CO2 persiste por séculos, por isso, se pudermos reduzir o tráfego aéreo ou reduzir as esteiras que produz, o benefício climático aparecerá rapidamente", acrescenta Collins. Com as emissões de gases do efeito estufa a coisa não será tão simples.

Um total de 0,61% do céu está coberto por essas nuvens artificiais, porcentual que sobe para até 10% em zonas de muito tráfego aéreo, como a Europa central

No entanto, o impacto final sobre o aquecimento global não está totalmente claro, pois há outros fatores que entram na equação. Os pesquisadores do Centro Nacional para a Pesquisa Atmosférica dos EUA (NCAR) Chih-Chieh Chen e Andrew Gettelman publicaram em 2016 um trabalho em que observavam que, à medida que aumentar o aquecimento global na Terra, a camada atmosférica onde se formam os cirros, tanto os naturais como os artificiais, se estreitará, complicando a formação, extensão, profundidade e duração das esteiras.

Além disso, há outro fenômeno que deve ser levado em consideração na soma total: ao monopolizar a umidade ou os cristais de gelo disponíveis, as nuvens artificiais reduzirão a formação de nuvens naturais. "Em primeiro lugar, o tráfego aéreo pode gerar esteiras de condensação antes que as condições conduzam à formação das nuvens naturais e, em segundo lugar, é possível que os borrifos gerados pelo tráfego aéreo não gerem uma esteira imediatamente, mas que as características dos cirros que se formam naturalmente sejam modificadas na concentração e na geometria dos cristais de gelo", diz De León, que não participou deste estudo. E ainda não sabemos o impacto que isso tudo terá.