Amostragem e modelagem de aerossóis biogênicos primários no Sul-Sudeste do Brasil: associado às melhorias de modelos climáticos

• Processo: 16/06160-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa de Pesquisa sobre Mudanças Climáticas Globais - Temático
• Vigência: 01 de maio de 2018 - 31 de maio de 2025
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Geociências - Meteorologia
• Pesquisador responsável: Fabio Rodrigues
• Beneficiário: Fabio Rodrigues
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores principais: Fábio Luiz Teixeira Gonçalves ; Maria Assunção Faus da Silva Dias
• Pesquisadores associados: Ana Carolina Souza Ramos de Carvalho ; Cindy Ellen Morris ; Douglas Galante ; Dulcilena de Matos Castro e Silva ; Fabio Rodrigues ; Federico Carotenuto ; Jorge Alberto Martins ; Solana Meneghel Boschilia ; Tina Santl-Temkiv ; Vaughan Trevor James Phillips
• Bolsa(s) vinculada(s): 20/14556-4 - Partículas de aerossol biológico primário (PBAPs): modelagem nos processos de Física de Nuvem do Sudeste e Sul do Brasil usando WRF, BP.PD; 20/03326-8 - O impacto na queda de granizo em função de aerossóis e vapor de água transportado pela o jato de nível baixo no Sul do Brasil, BP.PD; 21/04068-5 - Auxílio e capacitação para coleta e análise de amostras de bioaerossóis., BP.TT; + mais bolsas vinculadas 20/14143-1 - Experimentos observacionais e cálculo de fluxos de aerossóis biológicos (PBAP): interação com as nuvens, BP.PD; 20/03841-0 - Partículas de aerossóis biológicos primários (PBAPs): modelagem nos processos de física de nuvens do Sudeste e do Sul do Brasil usando BRAMS, BP.PD; 20/04137-4 - Experimentos observacionais do PBAP-partículas de origem biológica como nucleantes de gelo nos Estados de Minas Gerais e Paraná, BP.DD - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Climatologia Mudança climática Aerossóis Granizo Microfísica de nuvens Sensoriamento remoto Região Sul Região Sudeste Brasil
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: amostragem de bioaerossóis | Granizo | modelagem de nuvens | núcleos de gelo biogênicos | nuvens e a mudança do clima | plantações de café | Meteorologia aplicada: papel da microbiota

Resumo

Partículas em suspensão, também chamados de aerossóis, podem impactar direta e indiretamente sobre o clima da terra, bem como na saúde humana e animal. As partículas de aerossol podem variar desde alguns mícrons até tamanhos muito pequenos, tais como algumas dezenas de angstrom. Estas partículas podem absorver ou refletir diretamente radiação solar na atmosfera afetando diretamente o balanço energético da terra, sendo este um dos principais focos do IPCC (painel intergovernamental sobre mudanças climáticas). Outro efeito importante está relacionado à sua capacidade de agir como núcleos de condensação de nuvens (CNN) e formação de núcleos de gelo (IN), que desencadeiam formação de gotas de nuvens e de gelo, respectivamente, também influenciam indiretamente o balanço energético da terra, igualmente importante para a abordagem do IPCC. Por outro lado, as partículas primárias de aerossol biológicos (PBAPs) são partículas transportadas pelo ar e sólidos insolúveis provenientes de organismos vivos (por exemplo, bactérias, fungos e pólen). Estas partículas biológicas têm propriedades que lhes permitam agir como núcleos de gelo (IN), tornando-se os PBAP-IN, bem como núcleos de condensação de nuvens (CCN) e a participar do forçamento radiativo. Neste trabalho de investigação irá também explorar a climatologia global atual e incompleta da formação de granizo e sua relação com PBAP-IN para explicar o comportamento observado para as regiões estudadas do Sul e Sudeste do Brasil. Técnicas de sensoriamento remotas e cenárias de mudanças climáticas serão consideradas na análise proposta neste projeto. Portanto, como um produto final, a investigação está prevista para avaliar o conhecimento sobre PBAP-IN e formação de granizo melhorando as técnicas modernas de detecção de tempestades de granizo por satélites, incluindo a avaliação de qualquer sinal do impacto da mudança climática. Finalmente, o projeto irá proporcionar à comunidade com as observações das condições locais e específicas de ocorrência de granizo, relacionadas com PBAP-IN e, com base nessas condições, estabelecer os padrões sinópticos ou grande escala em que os fenômenos ocorrem no Sul e Sudeste do Brasil e que poderia ser esperado para o futuro. Só recentemente pesquisas efetuadas por químicos, físicos e microbiologistas as quais ocorreram individualmente, em caminhos paralelos, tiveram uma maior aproximação multidisciplinar ligando nuvens e granizo formação e PBAP-IN, na última década. Essas interações levar a um aumento potencial na compreensão multidisciplinar da microfísica de nuvens e de partículas biológicas da atmosfera. Estas são questões (tais como "Quanto PBAP-IN contribui para o forçamento radiativo na região Sul do Brasil?") devem ser respondida parcialmente para este projeto e link para outros estudos onde a importância de microrganismos em microfísica de nuvens e as suas consequências. Além disso, desde modelos globais (GCMs) têm uma representação simples de formação de nuvens, quaisquer aquisições do conhecimento sobre nuvens e chuvas de granizo são muito relevantes, tais como a taxa de formação de granizo em função das condições de nuvem de profundidade, CAPE e condições de aerossóis (por exemplo, PBAP) em modelos globais. A capacidade de visualizar a mudança climática é a base dos GCMs onde esta melhoria podem ser efetuada. Por fim, o PBAP-IN pode ser representado à modelagem numérica, a fim de avaliar o seu impacto sobre a formação de nuvens e precipitação. (AU)

Publicações científicas

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(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

MANTOANI, MAURICIO C.; MARTINS, JORGE A.; MARTINS, LEILA DROPRINCHINSKI; CAROTENUTO, FEDERICO; SANTL-TEMKIV, TINA; MORRIS, CINDY E.; RODRIGUES, FABIO; GONCALVES, FABIO L. T.. Thirty-Five Years of Aerosol-PBAP in situ Research in Brazil: The Need to Think outside the Amazonian Box. CLIMATE, v. 11, n. 1, p. 13-pg., 2023-01-01. (16/06160-8, 20/14143-1)

MENDES EMYGDIO, ANA PAULA; DEGOBBI, CRISTIANE; CAROTENUTO, FEDERICO; CASTRO E SILVA, DULCILENA DE MATOS; QUINTINO, THAYSLA BELUCO; DE SOUZA ZANETTI, RAFAEL HENRIQUE; MANTOANI, MAURICIO C.; BOSCHILIA, SOLANA MENEGHEL; CARVALHO GUERRA, LARA CHAVES; DA SILVA DIAS, PEDRO LEITE; et al. ioaerosol vertical fungal spores profile in Minas Gerais State, Brazi. AEROBIOLOGIA, v. 38, n. 1, p. 85-101, MAR 2022. (16/06160-8, 16/10594-3)

DE ARAUJO, GABRIEL GUARANY; RODRIGUES, FABIO; TEIXEIRA GONCALVES, FABIO LUIZ; GALANTE, DOUGLAS. Survival and ice nucleation activity of Pseudomonas syringae strains exposed to simulated high-altitude atmospheric conditions. SCIENTIFIC REPORTS, v. 9, MAY 23 2019. (12/18936-0, 16/06160-8)

MANTOANI, MAURICIO C.; EMYGDIO, ANA P. M.; DEGOBBI, CRISTIANE; SAPUCCI, CAMILA RIBEIRO; GUERRA, LARA C. C.; DIAS, MARIA A. F. S.; DIAS, PEDRO L. S.; ZANETTI, RAFAEL H. S.; RODRIGUES, FABIO; ARAUJO, GABRIEL G.; et al. Rainfall effects on vertical profiles of airborne fungi over a mixed land-use context at the Brazilian Atlantic Forest biodiversity hotspot. Agricultural and Forest Meteorology, v. 331, p. 8-pg., 2023-02-02. (16/06160-8, 20/14143-1)