How Aerosols Brighten Clouds — and Cool the Planet | Sarah J. Doherty | TED

Tradutor: Gustavo Barreto

So I'm a climate scientist,

Então, eu sou uma cientista climática

and based on that,

e, baseados nisso,

I bet you think I'm here to tell you about all the ways

aposto que vocês acham que estou aqui para falar

that we're making the climate warmer.

sobre como estamos aquecendo o clima.

But I'm not actually going to do that today

Mas não é isso que vou fazer hoje,

because I think you already know that part of the story.

pois acho que vocês já conhecem essa parte da história.

I want to tell you instead a story about unintended consequences.

Em vez disso, quero contar uma história sobre consequências não intencionais.

For many of us, it's really easy to forget

Para muitos de nós, é muito fácil esquecer

that in addition to emitting a lot of greenhouse gases,

que, além de emitir muitos gases de efeito estufa,

humans have been adding a lot of particulate pollution

os humanos estão adicionando muita poluição particulada

to the atmosphere.

à atmosfera.

These small particles, which we scientists call aerosols,

Essas pequenas partículas, que nós cientistas chamamos de aerossóis,

are responsible for the death of between four and 10 million people a year

são responsáveis pela morte de quatro a 10 milhões de pessoas

around the globe.

por ano em todo o mundo.

For much of the world, this remains a major public health crisis.

Para a maior parte do mundo, essa continua sendo uma grande crise de saúde pública.

And because of that, there are significant efforts underway

E por causa disso, há esforços significativos em andamento

to clean up the source of these emissions,

para limpar a fonte dessas emissões, o

which is fantastic.

que é fantástico.

But here's the thing.

Mas aqui está a questão.

The unintended consequence of doing that

A consequência não intencional de fazer isso

is that we might actually be accelerating climate warming.

é que, na verdade, podemos estar acelerando o aquecimento climático.

And that's because most of these aerosols actually cool climate.

E isso porque a maioria desses aerossóis realmente resfria o clima.

I spent my career as a climate scientist

Passei minha carreira como cientista climática

studying how aerosols in the atmosphere around the globe

estudando como os aerossóis na atmosfera ao redor do mundo

absorb sunlight in the atmosphere

absorvem a luz solar na atmosfera

and increase the reflection of sunlight away from our planet.

e refletem mais luz solar para longe do nosso planeta.

Aerosols directly scatter sunlight back to space,

Os aerossóis dispersam diretamente a luz solar de volta ao espaço

and when they mix into clouds,

e, quando se misturam às nuvens,

they can make clouds brighter or more reflective.

podem torná-las mais brilhantes ou mais reflexivas.

And both of these effects act to cool the climate

E esses dois efeitos atuam para resfriar o clima,

by reducing the amount of sunlight that's available to heat the surface.

reduzindo a quantidade de luz solar disponível para aquecer a superfície.

We estimate that right now,

Estimamos que, no momento, os

aerosols from human activities are cooling climate

aerossóis das atividades humanas estejam resfriando o clima

by about half a degree Celsius.

em cerca de meio grau Celsius.

In other words, if it weren't for these climate effects,

Ou seja, se não fossem esses efeitos climáticos,

we would already be experiencing significantly worse climate impacts

já estaríamos experimentando impactos climáticos significativamente piores

than we already are.

do que os que já observamos.

So here's a conundrum.

Então, temos um dilema.

As we clean up the air for human health,

À medida que limpamos o ar pela saúde humana,

we're reducing the concentration of these aerosols in the atmosphere,

reduzimos a concentração desses aerossóis na atmosfera

and we're removing the source of climate cooling.

e removemos a fonte de resfriamento do clima,

And because these aerosols only last in the atmosphere for about a week,

e como esses aerossóis duram apenas cerca de uma semana na atmosfera,

their cooling effect goes away almost immediately

seu efeito de resfriamento passa quase imediatamente

after we stop emitting them.

após interrompermos sua emissão,

Unlike greenhouse gases,

diferente dos gases estufa,

which continue to warm for decades to centuries.

que continuam aquecendo por décadas a séculos.

Here's a second conundrum.

Aqui está um segundo dilema.

While our best estimate is that aerosols are cooling climate

Embora estime-se que os aerossóis

estejam resfriando o clima cerca de meio grau Celsius,

by about half a degree Celsius,

this effect could be quite a bit smaller,

esse efeito poderia ser um pouco menor

or it could be a lot bigger.

ou poderia ser muito maior.

It's possible that aerosols right now are cooling climate

É possível que os aerossóis no momento estejam resfriando o clima

by up to almost a full degree Celsius.

em até quase um grau Celsius.

And because we don't know

E por não sabemos

how much of a cooling effect these aerosols are currently providing,

quanto efeito de resfriamento esses aerossóis estão fornecem no momento,

we don't know how much of a climate warming they're going to unmask

não sabemos quanto aquecimento climático eles vão revelar

as we clean up the air.

à medida que purificamos o ar.

So let's step back and talk a little bit more

Então, vamos dar um passo atrás e falar um pouco mais

about how it is that aerosols cool climate

sobre como os aerossóis esfriam o clima

and why these effects are so uncertain.

e por que esses efeitos são tão incertos.

So aerosols mostly cool climate

Os aerossóis resfriam o clima

by increasing the reflection of sunlight from clouds.

principalmente ao aumentar o reflexo da luz solar pelas nuvens.

This increase in cloud brightness from aerosols

Esse aumento no brilho das nuvens devido aos aerossóis

is not generally very visibly apparent

geralmente não é muito visível,

because clouds are just so naturally variable in their brightness.

pois o brilho das nuvens naturalmente já varia muito.

But a case where it is really visually obvious

Mas um caso onde isso é de fato visualmente óbvio

is in what we call ship tracks.

é nos chamados rastros de navios.

So what you're looking at here is a satellite image

O que você está vendo aqui é uma imagem de satélite

off the west coast of North America.

na costa oeste da América do Norte,

And you can see that there are these lines of clouds

e você pode ver que existem essas linhas de nuvens

that are brighter or more reflective than the clouds around them.

que são mais brilhantes ou mais refletivas do que as nuvens vizinhas.

So to understand what's going on here,

Para entender o que está acontecendo aqui,

you first have to know that cloud droplets always form on an aerosol.

primeiro você precisa saber que gotículas de nuvem sempre se formam em um aerossol.

Out over the ocean, there's just not generally that many aerosols

Sobre o oceano, geralmente não há muitos aerossóis

in the atmosphere.

na atmosfera.

So what you end up with

Então, você termina com

is a cloud with a small number of larger droplets.

uma nuvem com algumas gotículas que são um pouco maiores.

Well, along comes your ship,

Bem, chega seu navio,

and it's adding aerosols to the atmosphere

que está adicionando aerossóis à atmosfera

and to the clouds.

e às nuvens.

The water gets distributed over those aerosols,

A água é distribuída sobre esses aerossóis

and you now have a cloud with a large number of smaller droplets.

e agora você tem uma nuvem com um grande número de gotículas menores.

This change in droplet size increases the reflectivity of the cloud.

Essa mudança no tamanho das gotículas aumenta a refletividade da nuvem.

Now this is not just happening where ship emissions are mixing into clouds.

Agora, isso não acontece apenas onde as emissões dos navios se misturam às nuvens.

This is actually mostly happening over broad regions of the planet

Está, na verdade acontecendo mais em amplas regiões do planeta,

where pollution aerosols mix into clouds.

onde os aerossóis poluentes se misturam às nuvens.

So I've shown you here a very striking example

Então, mostrei aqui um exemplo muito marcante

of where pollution aerosols are clearly making clouds more reflective.

de onde os aerossóis poluentes tornam as nuvens obviamente mais refletivas.

But this actually doesn't always happen.

Mas isso, na verdade, nem sempre acontece.

And why is that?

E por quê?

Well, I'm going to give you scientists' two very favorite answers.

Bem, vou dar a vocês duas das respostas favoritas dos cientistas.

It’s complicated. And it depends.

É complicado. E isso depende.

(Laughter)

(Risos)

If you have ever looked at clouds for very long,

Se você já olhou para as nuvens por muito tempo,

you could see that they’re incredibly complex,

pode perceber que elas são incrivelmente complexas

and they are constantly evolving.

e estão em constante evolução.

When you add aerosols to clouds,

Quando se adicionam aerossóis às nuvens,

it doesn't just change their droplet size,

isso não muda só o tamanho das gotículas.

it actually can then change how they evolve

Também pode mudar a forma como elas evoluem,

in ways that also affect cloud brightness.

de maneiras que também afetam o brilho das nuvens.

Depending on the details of the atmospheric conditions,

Dependendo dos detalhes das condições atmosféricas, as nuvens

clouds can be made either more or less reflective with the addition of aerosols,

podem se tornar mais ou menos refletivas com a adição de aerossóis

or not really changed at all.

ou não serem de fato alteradas.

But what we do know is that under the right conditions,

O que se sabe é que, nas condições certas, a adição de aerossóis

aerosol additions to clouds can make them quite a bit brighter.

às nuvens pode torná-las um pouco mais brilhantes.

So this poses an interesting question.

Então, isso levanta uma questão interessante.

Might it be possible to rapidly reduce climate warming

Seria possível reduzir rapidamente o aquecimento climático

by mimicking this effect

imitando esse efeito

that pollution aerosols are already having on clouds,

que os aerossóis poluentes já estão causando nas nuvens,

but do so by adding natural aerosols rather than pollution to clouds?

mas adicionando, em vez de poluição, aerossóis naturais às nuvens?

Specifically by adding sea salt aerosol to clouds over the ocean,

Especificamente, adicionar aerossol de sal marinho às nuvens sobre o oceano,

where sea salt aerosols already act as seeds for cloud droplet formation.

onde os aerossóis de sal marinho já atuam como sementes na formação de gotículas.

Well we start with studying this problem using computer models.

Bem, começamos o estudo desse problema com modelos de computador.

And when we add tiny sea salt aerosols to the clouds over the ocean

E ao adicionar minúsculos aerossóis de sal marinho às nuvens sobre o oceano

in global climate models,

em modelos climáticos globais,

we find that brightening just a fraction of the clouds over the ocean

descobrimos que clarear apenas uma fração das nuvens sobre o oceano,

does, in fact, rapidly and significantly reduce climate warming

de fato reduz rápida e significativamente o aquecimento climático causado pelos

from greenhouse gases.

gases estufa.

So these models indicate it is possible.

Então, esses modelos indicam que é possível.

But here's the problem.

Mas aqui está o problema.

These global-scale models

Esses modelos em escala global,

used to study the climate impacts of marine cloud brightening,

usados para estudar os impactos climáticos do clareamento das nuvens marinhas,

lack the ability to resolve all of these detailed interactions

não têm a capacidade de decifrar todas essas interações detalhadas

between aerosols and clouds.

entre aerossóis e nuvens.

So they can't tell us how much cloud brightening is possible or where.

Por isso, eles não conseguem nos dizer quanto brilho é possível, nem onde.

For that problem,

Por causa desse problema,

we have to turn to models that cover much more localized areas of the globe

precisamos recorrer a modelos que cubram áreas muito menores do globo,

but that include many, many more details about aerosols, clouds

mas que incluam muitos, muitos mais detalhes sobre aerossóis, nuvens

and how they interact.

e como eles interagem.

So what we really need is better real-world data

Então, realmente precisamos de melhores dados do mundo real,

that we can use to test and inform these models

para que possamos testar e informar esses modelos

that we use to study marine cloud brightening.

usados no estudo do brilho das nuvens marinhas.

Now with this problem, as with many problems in the world,

Agora, com esse problema, assim como com muitos problemas no mundo,

the devil is in the details.

o diabo está nos detalhes.

Many of the most uncertain aspects

Muitos dos aspectos mais incertos

of the potential for marine cloud brightening

do potencial de clareamento das nuvens marinhas

have to do with how really small-scale air motions in clouds,

têm a ver com o comportamento em pequena escala do ar nas nuvens,

we're talking over like a few square kilometers,

por exemplo, como alguns quilômetros quadrados

respond to the addition of aerosols.

respondem à adição de aerossóis.

So being able to systematically study how clouds respond to aerosols,

Portanto, ser capaz de estudar a resposta das nuvens aos aerossóis,

just like a single plume of aerosols,

mesmo que uma única pluma de aerossóis

over a small area of clouds,

sobre uma pequena área de nuvens,

could go a long way to improving these climate models.

pode ajudar muito a melhorar esses modelos climáticos.

And I want to tell you today about a powerful approach

E eu quero falar hoje sobre uma abordagem poderosa

that our team is developing to do just that.

que nossa equipe está desenvolvendo para fazer exatamente isso.

So based on what I just said,

Então, com o que acabei de dizer,

you probably won't be surprised to learn

você provavelmente não será surpresa

that that approach is to add a single plume of sea salt aerosols

descobrir que essa abordagem é adicionar uma pluma de aerossóis de sal marinho

to a small area of clouds over the ocean

a uma pequena área de nuvens sobre o oceano

and see how those clouds respond.

e observar como essas nuvens respondem.

Basically, to make a single clean ship track.

Basicamente, fazer um único e isolado rastro de navio.

Now, the observations for studies like this

As observações de estudos como esse

would look a lot like those we've been doing for decades

seriam muito parecidas com aquelas que fazemos há décadas

to study how pollution aerosols are already affecting clouds.

para estudar como os aerossóis de poluição já afetam as nuvens.

Research aircraft filled with specialized instruments

Aeronaves de pesquisa, cheias de instrumentos especializados,

can be used to measure in great detail the atmospheric conditions

podem ser usadas para medir em detalhes as condições atmosféricas,

the aerosols, the clouds

os aerossóis, as nuvens

and how they all vary.

e como tudo isso varia.

The difference between what we've done here in the past

A diferença entre o que fizemos aqui no passado

and what we would do with these new controlled aerosol studies,

e o que faríamos com esses novos estudos controlados de aerossóis

is that we would be able to actually compare clouds

é que poderíamos realmente comparar nuvens

that have different aerosol concentrations

que têm diferentes concentrações de aerossol

but that are otherwise the same.

mas que isso são iguais nas outras características.

This would allow us to quantify where changes in cloud reflectivity

Isso nos permitiria quantificar onde as mudanças na refletividade da nuvem

are actually being caused by the aerosols,

estão sendo de fato causadas por aerossóis

rather than just varying due to other factors.

e não apenas variando devido a outros fatores.

Now it turns out that generating the sea salt aerosol plume

Agora, acontece que gerar a pluma de aerossol de sal marinho

with the right characteristics for doing these controlled aerosol studies

com as características certas para fazer esses estudos controlados

is a significant technological challenge.

é um desafio tecnológico significativo.

The aerosols need to be just right.

Os aerossóis precisam estar bem corretos.

To date,

Até o momento,

no one has demonstrated the ability to generate

ninguém conseguiu gerar aerosóis do tamanho certo

both the size and quantity of aerosols you would need to do these studies

e na quantidade necessária para realizar esses estudos,

where you would consistently and appreciably brighten marine clouds.

onde, de forma consistente e mensurável, se iluminassem as nuvens marinhas.

As a climate scientist trying to better understand

Como cientista climática tentando entender melhor

how aerosols affect clouds and climate,

como os aerossóis afetam as nuvens e o clima,

I am really thrilled to be part of a team

estou muito entusiasmada por fazer parte de uma equipe

that is developing a new instrument to meet that challenge.

que está desenvolvendo um novo instrumento para enfrentar esse desafio.

Our new cloud aerosol research instrument is specifically designed

Nosso novo instrumento de pesquisa de aerossóis em nuvem foi projetado

to generate a very large number of very, very tiny sea salt aerosols.

com ênfase em gerar um grande número de aerossóis de sal marinho muito pequenos.

These aerosols are about 1,000th of the width of a human hair,

Esses aerossóis tem cerca de um milésimo

da largura de um fio de cabelo humano,

because that's the size that's ideal for marine cloud brightening.

porque esse é o tamanho ideal para clarear nuvens marinhas.

I'm also really excited to be able to tell you

Também estou muito empolgada por poder dizer

que acabamos de começar nossos primeiros estudos científicos com esse instrumento.

that we've just started our first scientific studies with this instrument.

This happened just two weeks ago.

Isso aconteceu há apenas duas semanas.

We've set up our new Coastal Atmospheric Aerosol Research and Engagement Facility

Montamos nossa nova Instalação de Engajamento

e Pesquisa de Aerossóis Atmosféricos Costeiros (CAARE)

on the flight deck of the USS Hornet Sea, Air and Space Museum

na pista de voo do Museu Marítimo, Aéreo e Espacial USS Hornet

in Alameda, California.

em Alameda, Califórnia.

So on the Hornet,

Então, no Museu Hornet,

we are making observations at multiple locations

estamos fazendo observações em vários locais,

along the flight deck

ao longo da pista de voo,

of the sea salt aerosol plume

da pluma de aerossol de sal marinho

that is being generated with our new instrument.

que está sendo gerada com nosso novo instrumento.

These measurements are going to allow us to study how the aerosol evolves

Essas medidas nos permitirão estudar como o aerossol evolui

as it's transported towards clouds.

à medida que é transportado em direção às nuvens.

It's also letting us study whether or not this instrument is delivering

Também nos permite estudar se esse instrumento está fornecendo ou não

the right aerosol, with the right characteristics

o aerossol certo, com as características certas

for use in later studies at sea,

para uso em estudos posteriores, no mar,

of the single plume experiment and how clouds respond.

do experimento de pluma única e como as nuvens respondem.

We've set up this study specifically at a museum

Montamos este estudo especificamente em um museu

to make it easily accessible to the public,

para torná-lo facilmente acessível ao público,

educators and other researchers.

educadores e outros pesquisadores.

And we consider this level of openness

E consideramos esse nível de acesso

to be a really important part of our program.

uma parte muito importante do nosso programa.

And that's because we're hoping

E isso porque esperamos

that the work at the CAARE research facility

que o trabalho no centro de pesquisa CAARE

can be the start of broader international engagement in this research,

possa ser o início de um envolvimento internacional mais amplo nesta pesquisa,

particularly by our colleagues in historically marginalized communities

particularmente por nossos colegas em comunidades historicamente marginalizadas

who are the most vulnerable to climate change.

que são as mais vulneráveis às mudanças climáticas.

Their direct engagement in this research is absolutely critical

Seu envolvimento direto nesta pesquisa é absolutamente fundamental

to having equitable and informed discussions

para termos discussões equitativas e informadas

about whether we ever would use marine cloud brightening to cool climate

sobre usarmos o clareamento de nuvens marinhas para resfriar o clima,

as a way of addressing climate risks.

como forma de lidar com os riscos climáticos.

Now don’t get me wrong,

Agora, não me entenda mal,

marine cloud brightening will not reverse the effects of greenhouse gases.

o clareamento das nuvens não anulará os efeitos dos gases de efeito estufa.

This is not a solution to the climate crisis.

Essa não é uma solução para a crise climática.

I really have to repeat that.

Eu realmente preciso repetir isso.

This is not a solution to the climate crisis.

Essa não é uma solução para a crise climática.

However, marine cloud brightening might be a way of treating

Entretanto, o clareamento das nuvens marinhas pode ser uma forma

the main symptom of the problem,

de tratar o principal sintoma do problema,

which is too much heat in the atmosphere and ocean.

que é o excesso de calor na atmosfera e no oceano.

We believe that the world needs the best information possible

Acreditamos que o mundo precisa das melhores informações possíveis

to decide whether approaches like marine cloud brightening

para decidir se abordagens como o clareamento das nuvens marinhas

might be a component of how we chart a safer course

podem ser um componente de como traçarmos um caminho mais seguro

into a future that now includes a rapidly and dangerously warming climate.

rumo a um futuro que agora inclui um clima que se aquece rapidamente.

We also believe it's really critical

Também acreditamos ser crítico

that we better understand the evolving role of aerosols

que entendamos melhor o papel cada vez maior dos aerossóis

in climate change and the climate system

nas mudanças climáticas e no sistema climático,

if we don't want to be flying blind

se não quisermos ficar cegos

into the coming couple decades of climate change.

diante das próximas décadas de mudanças climáticas.

I hope that I've left you as excited as I am

Espero ter deixado vocês tão entusiasmados

about these new capabilities we're developing

quanto eu com os novos recursos que desenvolvemos

to study these really important questions.

para estudar essas questões extremamente importantes.

And I invite you all to come join us at our new CAARE research facility.

E convido todos a se juntarem a nós no novo centro de pesquisa do CAARE.

Thank you.

Obrigada.

(Applause)

(Aplausos)