Estudos da interação da poluição do ar e concentrações de hidrocarbonetos por floresta urbana - Isopreno (C5H8)

Os hidrocarbonetos (HC) são compostos orgânicos voláteis (COV) abundantes na atmosfera, emitidos tanto por fontes naturais quanto antropogênicas. A principal fonte antropogênica envolve a produção e queima de combustíveis e, entre as fontes naturais, destacam-se as biogênicas, uma vez que, em termos globais, podem exceder as emissões antropogênicas. O principal HC biogênico é o isopreno, emitido em grandes quantidades por plantas e que tem implicações importantes na química da atmosfera devida também à sua alta reatividade, além dos efeitos das condições ambientais em suas concentrações. Áreas verdes têm sido associadas a diversos serviços ecossistêmicos, incluindo a diminuição da poluição do ar, porém, é importante considerar que o isopreno pode contribuir para a produção de poluentes secundários na atmosfera, como ozônio (O3) e aerossol orgânico secundário (AOS). Assim, este estudo teve como objetivo identificar a variabilidade espacial e temporal, e os impactos atmosféricos do isopreno biogênico e antropogênico, relatada aqui pela primeira vez na região metropolitana de São Paulo (RMSP), Brasil. Este conjunto de dados único foi obtido a partir de várias campanhas de medição conduzidas em três diferentes florestas urbanas, sendo uma fora da área densamente urbanizada (Reserva do Morro Grande - RMG), duas dentro dessa área (Matão e Parque Estadual das fontes do Ipiranga - PEFI) e um local de fundo urbano (Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas - IAG), de contribuição mista floresta-tráfego veicular, totalizando 268 amostras em 2018-2019. Nas florestas urbanas as amostragens foram realizadas com cartucho Tenax e no IAG por sistema online e todas as análises realizadas pelo mesmo equipamento, cromatógrafo de gás (CG) com detectores de ionização de chama (Gas Chromatography - Flame Ionization detectors (GC-FID) inglês). As concentrações médias diurnas de isopreno foram 2 a 3 vezes maiores durante a estação chuvosa (IAG: 1,75 ± 0,93 ppb, Matão: 0,87 ± 0,35 ppb, PEFI: 0,50 ± 0,30 ppb, RMG: 0,37 ± 0,18 ppb) do que as observadas durante a estação seca (IAG: 0,46 ± 0,24 ppb, Matão: 0,31 ± 0,17 ppb, PEFI: 0,17 ± 0,11 ppb, RMG: 0,11 ± 0,07 ppb), em todos os pontos de amostragem. As concentrações médias de isopreno foram semelhantes às observadas em outros lugares do globo e menores do que as da floresta Amazônica. Nossos resultados revelam diferenças nas concentrações de isopreno entre os locais, sugerindo que as condições ambientais, como a ilha de calor urbana e os tipos de vegetação podem ter um papel nesta variabilidade espacial. A estimativa da fração biogênica (85%) de isopreno foi superior à antrópica durante o período chuvoso e quente, enquanto a fração antrópica (52%) superou a biogênica durante o período mais seco. Essas frações apresentaram impacto significativo no potencial de formação dos poluentes secundários gasosos (potencial de formação de ozônio - PFO: 7,19 a 33,32 µg m-3) e aerossóis (potencial de formação de aerossol orgânico secundário - PFAOS: 0,41 a 1,88 µg m-3). Nossos resultados destacaram o papel do isopreno biogênico e seus potenciais impactos na qualidade do ar urbana de megacidades subtropicais, exigindo uma investigação mais aprofundada em um cenário futuro de mudança climática.