Especial MCTI: Torre Alta da Amazônia avança na fronteira do conhecimento sobre floresta e clima

O Observatório da Torre Alta é único na Amazônia e no mundo. Com 325 metros de altura, equivalente a um prédio de 110 andares, a Torre ATTO, como é conhecida, já seria uma grande atração. Mas essa relevante e impressionante infraestrutura científica de 416 toneladas de ferro sustentadas por 26 quilômetros de cabos de aço está cravada em sólidas bases de concreto no meio dos 6 milhões de km2 da maior floresta tropical do mundo. A estrutura impressiona tanto pela altura da torre principal, quanto pela instrumentação e localização.

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

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.

A torre está instalada na Estação Científica de Uatumã, dentro da Reserva de Desenvolvimento Sustentável, uma área da Floresta Amazônica protegida por lei estadual. Além da torre alta, outras duas torres menores formam um complexo de monitoramento que funciona há mais de mais de dez anos. Essa é a principal fonte de dados e monitoramento de alta precisão sobre a Floresta Amazônica e sua interação com a atmosfera.

Por que ter uma infraestrutura em local tão ermo? A resposta envolve ciência. O local onde a ATTO foi erguida é resultado de estudos científicos. A área é chamada de “atmosfera limpa”. Isso quer dizer que a atmosfera é quase intocada nesse local. Os ventos que sopram do leste, a partir do Atlântico, especialmente durante a época de chuvas, transitam basicamente por áreas protegidas, sem encontrar fontes de poluição no caminho, até encontrar os instrumentos da torre. Na época da seca, o vento muda e a torre capta as partículas do “arco do desmatamento” no sul da Amazônia.

“Estar em um lugar que permite captar a atmosfera super limpa permite entender dois processos muito interessantes: como a atmosfera natural da Amazônia funciona e como a poluição altera esses processos”, explica Quesada.

A Torre Alta da Amazônia está acompanhada de outras duas estruturas. A torre Instant, com 80 metros de altura e primeira a ser construída, é responsável, principalmente, pelo monitoramento dentro da floresta, do solo até o dossel – como a copa das árvores é chamada tecnicamente. Nessa região, as árvores têm em média 37 metros de altura. O complexo tem ainda uma torre triangular instrumentada com o mesmo propósito.

Foram necessários oito meses para a montagem da Torre Alta, boa parte executada de modo manual. A construção se encerrou em 2015, e a instalação dos sensores foi concluída em 2020 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 10 medidas por segundo. “A torre permite que os cientistas acompanhem o transporte das partículas e gases, o que está acontecendo desde o chão da floresta até a alta atmosfera”, conta Quesada sobre o conjunto de monitoramento instalado.

Por ano, são gerados mais de 100GB de dados primários. As medições são transferidas diariamente on line para os data centers do Inpa e do Instituto Max Planck. Alguns equipamentos custam mais de 30 mil dólares.

A sensibilidade dos sensores é tamanha que até a circulação de pessoas pode interferir. Sempre que alguém precisa escalar os 1,5 mil degraus, por exemplo, efetua registro de entrada no sistema antes de iniciar a subida. Outra medida adotada recentemente foi o uso de um carro elétrico de golf para circular próximo às torres, evitando emissões de gases de efeito estufa que interferiam nas emissões.

A infraestrutura abre a possibilidade de receber novos instrumentos, fixos ou temporários. Em geral, isso ocorre durante as campanhas científicas, como a realizada em novembro passado (Chemistry of the Amazonian Atmosphere-Field Experiment in Brazil), que envolveu cerca de 250 pesquisadores ao longo de dois meses em torno do ATTO. Além disso, tem permitido formar novos pesquisadores, mestres, doutores e pós-doutores, além de agregar colaboração internacional. “É um ambiente muito rico cientificamente”, afirma Quesada.

Cooperação internacional

O Observatório da Torre Alta da Amazônia é desenvolvido em cooperação internacional do Brasil com a Alemanha, por meio do Instituto Max Planck de Biogeoquímica. Mais de R$ 20 milhões foram investidos pelos dois países desde a construção. Anualmente, são necessários cerca de R$ 4 milhões para manutenção.

De acordo com o cientista líder do grupo de química multifásica,  Christopher Pohlker, os programas de pesquisa desenvolvidos a partir infraestrutura permitem intenso intercâmbio de estudantes brasileiros e alemães, com o objetivo de formar as próximas gerações de pesquisadores. “Tem as características perfeitas para que as próximas gerações sejam envolvidas”, ressalta Pöhlker.

Segundo ele, o ATTO oferece uma imagem muito representativa da floresta para compreender, especialmente, os processos fundamentais que envolvem desde os solos, a vegetação, a atmosfera, as nuvens e a conexão com o clima. “Esse é um conhecimento básico e fundamental que nós precisamos para, então, traduzir os processos fundamentais em modelos climáticos. Temos que entender os mecanismos centrais para implementar em modelos de previsão do sistema climático”, avalia o cientista.

Para o futuro, nos próximos 10 ou 20 anos, o projeto deve se concentrar em observar as mudanças no ecossistema da floresta provocadas pelas mudanças climáticas, o desmatamento e a influência humana. “Prever como essas mudanças estão ocorrendo e o que isso significa para a humanidade é algo que queremos alcançar”, conclui Pöhlker.

Por: Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação