20ª SNCT: Única no mundo, Torre Alta da Amazônia produz ciência na fronteira do conhecimento sobre clima

O monitoramento dos processos entre a Amazônia e a atmosfera realizado no Observatório da Torre Alta da Amazônia (ATTO) tem permitido à comunidade científica brasileira e internacional avançar na fronteira do conhecimento sobre clima e a maior floresta tropical do mundo. A infraestrutura de pesquisa, construída em conjunto por Brasil e Alemanha, é única no mundo e está posicionada em local estratégico.

“Quanto mais alta a torre for, mais longe vai conseguir amostrar. De onde ela está, a Torre ATTO consegue amostrar uma região de até 500 a 600 quilômetros”, explica o coordenador científico do programa ATTO e pesquisador do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (Inpa), Carlos Alberto Quesada.

Os 325 metros de altura, equivalente a um prédio de 110 andares, foram erguidos por 146 toneladas de ferro e são sustentados por 26 quilômetros de cabos de aço. A estrutura impressiona tanto pela altura da torre principal, quanto pela instrumentação. Os sensores estão dispostos a cada 50 metros em braços externos. Do topo à base, são mais de cem. Eles medem a velocidade dos ventos, umidade, vapor d’água, radiação, partículas, gases de efeito estufa. Alguns dos equipamentos efetuam 60 medidas por segundo. A sensibilidade dos sensores é tamanha que até a circulação de pessoas pode interferir na captação dos dados.

O ATTO é um programa científico do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI), coordenado pelo Inpa em cooperação com o Instituto Max Planck de Biogeoquímica, da Alemanha, que monitora os processos da atmosfera e da conexão com a floresta, desde o solo até a alta atmosfera, e como a floresta influencia no clima. Os processos envolvem a formação da gota de chuva, das nuvens, precipitação, formação dos “rios voadores”, efeitos da poluição, atmosfera limpa e os gases que saem do chão da floresta, formando as nuvens. “Todos esses processos que o ATTO está registrando são fundamentais para entender o funcionamento da floresta tanto hoje quanto em um cenário de mudanças climáticas no futuro”, afirma Quesada.

Esses conhecimentos são considerados relevantes em um cenário de mudanças climáticas, pois a floresta é apontada como um dos tipping points globais pelo papel na regulação do clima. “É muito importante entender perfeitamente como essa floresta se comunica com a atmosfera acima dela, quantos gases são emitidos e absorvidos, como a formação de nuvem acontece e, consequentemente, os processos de precipitação”, explica o físico e coordenador do grupo de pesquisa em micrometeorologia da ATTO e professor do Instituto Federal do Pará, Cleo Quaresma.  “Isso tudo é fundamental para ter uma precisão de como será o clima no futuro do planeta.”

A infraestrutura científica no meio da floresta também permitiu descrever melhor como ocorre a liberação de compostos voláteis orgânicos (VOCs), microscópicas partículas que são elevadas até a atmosfera e contribuem para a formação das nuvens. A partir desses dados, é possível compreender o ciclo hidrológico da precipitação na floresta e outras regiões do país.

Detecção de partículas: gases coletados no topo da torre são armazenados em recipientes de vidro armazenam os gases em modo pressurizado

A detecção de partículas do outro lado do Atlântico

Os sensores de precisão da torre permitiram detectar que grande parte de partículas que alimentam a floresta amazônica, cujo solo é pobre em nutrientes, vem do outro lado do Oceano Atlântico, a mais de 6 mil km de distância, como a poeira do deserto do Saara.  

A detecção das partículas foi possível por meio de um espectômetro de massa. O equipamento de última geração e totalmente automatizado está instalado nos laboratórios na base da torre. Contudo, os amostradores de gases, que literalmente capturam o ar, estão instalados na última barra de sustentação da torre, a 325 metros de altura, ou cerca de 450 metros de altitude acima do nível do mar. O conteúdo é conduzido por pequenos canos presos no interior da estrutura de ferro até serem efetivamente capturados em frascos de vidro.

O objetivo do experimento é medir os principais gases de efeito estufa, responsáveis pelo aquecimento global, presentes na região, diferenciando o que é emitido pela floresta e o que tem procedência externa. “O equipamento serve para coletar amostras semanais de ar para análise de gases de efeito estufa e isótopos no ar”, detalha o pesquisador líder do grupo de Teoria do Ecossistema Ecológico pelo Instituto Max Planck de Biogeoquímica, o colombiano Carlos Sierra. O grupo se dedica ao estudo do ciclo global do carbono e a interação com o sistema climático.