Os cientistas sabem há muito tempo que os vulcões podem lançar grandes quantidades de partículas na estratosfera. Nas últimas décadas, ficou claro que os incêndios florestais também fazem isso, ao gerar imponentes nuvens de pirocumulonimbus (pyroCb) carregadas de fumaça.
As maiores pyroCbs são impressionantes formações meteorológicas que geram enormes torres de tempestade capazes de produzir raios, granizo e chuvas intensas. Um conjunto crescente de pesquisas mostra que as pyroCbs também podem deixar uma marca desproporcional na alta atmosfera, canalizando pulsos de partículas e gases para os domínios predominantemente secos e sem nuvens da estratosfera. Uma vez lá, a fumaça pode se espalhar amplamente e permanecer por meses ou anos, às vezes dando a volta ao mundo e provavelmente influenciando a camada de ozônio e o balanço energético da Terra.
Entender essas nuvens enigmáticas e perigosas é o motivo pelo qual uma equipe de cientistas atmosféricos — parte de uma missão da NASA chamada INSPYRE (INjected Smoke and PYRocumulonimbus Experiment) — está passando o verão perseguindo-as com a aeronave ER-2 da NASA, a GV da NSF/NCAR e um conjunto de sensores instalados em caminhões. A equipe concluiu uma de suas primeiras operações de amostragem do verão em 3 de agosto de 2026, quando a GV atravessou um pulso de fumaça em alta altitude proveniente do incêndio Widemouth 2, um dos maiores de Utah até agora neste ano.
Um raio provocou o incêndio em 27 de julho de 2026, mas ele permaneceu relativamente pequeno até 2 de agosto, quando mais que dobrou de tamanho em meio a ventos intensos e condições quentes e secas. Naquela tarde, pouco depois de ter produzido duas explosões de pyroCb, o MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) do satélite Aqua, da NASA, capturou esta imagem (acima), mostrando uma coluna de nuvem e fumaça em alta altitude projetando uma sombra sobre a fumaça em baixa altitude.
Essas explosões impulsionaram as nuvens a uma altitude suficiente para que o Aqua medisse temperaturas de brilho no topo das nuvens muito abaixo de −40 °C, um limite comum para identificar pyroCbs e um sinal de que os topos das nuvens estavam borbulhando até o topo da troposfera e, às vezes, adentrando a estratosfera. As medições de temperatura de brilho “revelam dois pulsos distintos de atividade de pyroCb”, disse Michael Fromm, cientista do U.S. Naval Research Laboratory. “O mais a oeste é o pulso mais recente e se destaca nas imagens visíveis por causa de sua sombra.”
Embora relativamente comum e de pequena escala, esse evento de pyroCb foi precedido por uma pyroCb no mesmo incêndio antes do amanhecer, registrada pelo satélite meteorológico GOES-West, da NOAA. “PyroCbs matinais são muito mais incomuns”, disse Fromm, porque não se beneficiam do aquecimento diurno que ajuda a alimentar a convecção. Neste caso, porém, parecia haver instabilidade atmosférica e vapor d’água suficientes no ar para permitir o desenvolvimento de uma pyroCb.
Várias pyroCbs em um único dia poderiam ter acrescentado uma complexidade indesejada para os meteorologistas e as autoridades responsáveis pelos incêndios que combatiam as chamas e organizavam as evacuações, disse David Peterson, investigador principal da INSPYRE. “Minimizar esse tipo de incerteza para os meteorologistas que fazem previsões sobre incêndios é uma parte importante do motivo pelo qual estamos aqui estudando isso”, acrescentou.
Especialistas em sensoriamento remoto como Peterson e Fromm estudam rotineiramente as pyroCbs à distância com satélites, mas é menos comum que pilotos persigam e coletem amostras de plumas de fumaça apenas algumas horas depois de sua formação. Neste caso, a aeronave GV, que estava em solo no Colorado quando o incêndio Widemouth 2 se intensificou, seguiu diretamente para uma pluma de fumaça em alta altitude enquanto ela se deslocava sobre o Novo México em 3 de agosto. Os instrumentos da aeronave coletaram amostras de fumaça a aproximadamente 12 quilômetros (8 milhas) acima da superfície, reunindo dados em uma altitude que normalmente não é incorporada aos modelos de previsão.
Durante essa missão, um cientista a bordo capturou esta imagem (acima) de um pirocúmulo (pyroCu) elevando-se sobre o incêndio Widemouth 2. Embora não sejam tão altos nem tão energéticos quanto as pyroCbs, os pyroCus são nuvens precursoras que compartilham muitas das mesmas características. Aqui, o calor do incêndio alimenta fortes correntes ascendentes convectivas, formando uma nuvem imponente com topos protuberantes que ultrapassam a camada superior da troposfera, enquanto a fumaça em baixa altitude se desloca abaixo.
Os satélites são excelentes na identificação de pyroCbs ao medir a temperatura dos topos das nuvens que se formam acima das plumas de fumaça. Usando essa técnica, os pesquisadores estabeleceram que os incêndios florestais produzem cerca de 70 pyroCbs por ano, muitas delas nas densas florestas do Canadá e da Rússia, embora várias também ocorram em campos e savanas dos Estados Unidos e da Austrália. Até agora, em 2026, Fromm e seus colegas identificaram pelo menos 13 nos Estados Unidos continental.
Desde que uma das primeiras pyroCbs apareceu na literatura científica, no início dos anos 2000, os cientistas catalogaram bem mais de 700 eventos e agora acreditam que os incêndios florestais podem contribuir com até 25% do carbono negro e dos aerossóis orgânicos presentes na baixa estratosfera. A enorme frequência das pyroCbs significa que a massa total de partículas que elas injetam ao longo de uma temporada de incêndios pode rivalizar com a de grandes erupções vulcânicas.
Ainda assim, muitas perguntas sobre essas nuvens enigmáticas continuam sem resposta. Não está claro qual vegetação tem maior probabilidade de alimentar pyroCbs, por que algumas produzem mais raios do que outras, por que elas se formam em apenas uma pequena fração dos incêndios e como prevê-las com precisão.
“Seja por suas manifestações perigosas no solo ou por sua marca duradoura na troposfera superior e na baixa estratosfera”, disse Fromm, “as pyroCbs continuam a nos surpreender.”
Imagens do NASA Earth Observatory por Michala Garrison, usando dados do MODIS do NASA EOSDIS LANCE e do GIBS/Worldview. Foto de Bernadett Weinzierl/University of Vienna.
Texto de Adam Voiland.