Introdução.

A matéria particulada, PM, é uma combinação de partículas sólidas e líquidas de diferentes tamanhos, que podem resultar de fontes naturais ou antrópicas¹. Dependendo do seu diâmetro aerodinâmico podem ser classificadas como PM₁₀, PM_2.5 e PM₁². A matéria particulada apresenta diversos efeitos ambientais, desde a sua influência no balanço de radiação do planeta e consequentemente no clima, na sua composição química³, na redução da biodiversidade⁴, no desenvolvimento de culturas agrícolas, contribui ainda para a salinização e contaminação da água⁵. A curto prazo, a matéria particulada pode ter elevado impacto na qualidade do ar, na saúde humana⁶ e na visibilidade^{7, 8}. As poeiras do deserto são o principal constituinte natural aerossolizado proveniente de fontes naturais que se formam em áreas secas com pouca cobertura vegetal, onde as zonas áridas desérticas, semiáridas desérticas com escassez de precipitação, predominam⁹. A maioria das fontes de emissão são provenientes do deserto do Norte de África (deserto do Saara), médio oriente e Ásia interior, contabilizando, aproximadamente, 75% das emissões globais¹⁰. O Saara é uma importante fonte de emissão, com taxas de produção, estimadas entre 400x10⁶ a 700x10⁶ toneladas¹¹. A Península Ibérica, visto que se encontra numa das rotas de transporte, é assolada por intrusões de poeiras do deserto que se deslocam principalmente do deserto do Saara e do deserto semiárido de Sahel^{5, 12, 13}. A frequência das intrusões de poeiras varia consoante a região do Mediterrâneo. No Mediterrâneo oriental são mais comuns durante o verão, enquanto, no mediterrâneo ocidental ocorrem sobretudo durante a primavera e início do verão¹⁴. Neste seguimento, o território português situado no mediterrâneo ocidental, todos os anos é afetado por intrusões de poeiras do deserto do Saara. Assim, o conhecimento sobre a composição química das partículas desérticas é de extrema importância, uma vez que, como são inaláveis, podem ter um impacto significativo nas populações residentes, contribuindo para o declínio da saúde humana, principalmente quando, nestas intrusões o limite estabelecido pelo decreto de lei n.º 102/2010 de 23 de setembro, Diretiva n.º 2008/50/CE do Parlamento Europeu e do Conselho de 21 de maio e da Diretiva n.º 2004/107/CE do Parlamento Europeu e do Conselho, de 15 de dezembro, é ultrapassado¹⁵. A analise individual das partículas foi realizada com a combinação de duas metodologias de microscopia, ótica e eletrónica, de forma a fornecer informações sobre o tamanho, forma e composição química.

Entre os dias 15 e 17 de março de 2022¹⁶ ocorreu no sul de Portugal, um evento de intrusões de poeiras do deserto do Saara, do norte de África, tendo sido detetadas em Évora concentrações de partículas (PM₁₀) em média cerca de oito vezes superior ao valor limite estabelecido para proteger a saúde humana (50 µg/m³ de PM₁₀)¹⁷. Por conseguinte, é importante estudar a composição física e química destas partículas inaláveis. Durante a ocorrência deste evento, foram recolhidas amostras destas partículas no Observatório de Ciências da Atmosfera da Universidade de Évora.

Métodos.

As amostras recolhidas foram analisadas por microscopia ótica e por microscopia eletrónica de varrimento (MEV). Ao contrário do microscópio ótico, o MEV não utiliza luz para formar a imagem, recorrendo antes a um feixe de eletrões que varre a superfície da amostra. Esta metodologia de análise tem a vantagem de produzir imagens tridimensionais da amostra, permitindo a observação de estruturas infinitamente pequenas. De facto, a resolução do MEV é até 1000 vezes superior à do microscópio ótico. Enquanto a preparação da amostra para um microscópio ótico é simples, a preparação para o MEV requer um longo tempo para garantir a sua distribuição uniforme sobre um disco de carbono, e, por outro lado, que esteja bem fixa à superfície de forma a não contaminar o equipamento. Depois de devidamente preparada, a amostra é colocada no suporte e introduzida na câmara de vácuo do equipamento. A análise inicia-se quando o feixe de eletrões incide sobre a amostra, caraterizando-a ponto a ponto. Os eletrões secundários e retrodifundidos emitidos são detetados e convertidos numa imagem de alta resolução. Desta forma, é possível a caraterização física das partículas, tamanho, forma e textura. No que diz respeito à análise elementar das partículas, é utilizado uma técnica analítica de espetroscopia de dispersão de energia, que utiliza a emissão de raios X específicos para a identificação e quantificação de elementos¹⁸.

Resultados.

Considerando a FIGURA 1, observou-se que as partículas apresentam elevada heterogeneidade no tamanho e morfologia. Relativamente à sua composição química, foi observada a presença de vários elementos como Oxigénio (O), Ferro (Fe), Silício (Si), Cálcio (Ca), Alumínio (Al), Potássio (K), Magnésio (Mg), Sódio (Na), Titânio (Ti), Fósforo (P), Enxofre (S), Nitrogénio (N), Cloro (Cl) e Carbono (C) com variabilidades nas concentrações (TABELA 1). Oxigénio e Si são os elementos que constituem mais de 60% da concentração comparativamente com outros elementos igualmente detetados. Embora em baixa concentração, foi também detetado um metal de transição, Ti.

Discussão e conclusão.

As poeiras do deserto são consideradas um transportador substancial de minerais com elevado impacto ambiental, sobretudo em regiões onde ocorre a sua deposição¹⁹. Caraterísticas das partículas, como o tamanho e a morfologia, influenciam diretamente a sua aerodinâmica, dispersão atmosférica e alcance geográfico, o que pode afetar de forma significativa a saúde humana^{20, 21}. Considerando a composição química das partículas, verificou-se que mais de 60% da massa total é composta por O e Si, refletindo a possível presença de minerais comuns na crosta terreste, como o quartzo e silicatos²². Por outro lado, a presença de elementos como o Fe, embora em baixa concentração, possibilitam a produtividade primária para os ecossistemas terrestres e marinhos²³. No entanto, por outro lado, estudos demonstram que a presenta de elementos de Fe e Ti pode ser atribuído a processos de combustão^{24, 25, 26}. A presença de elementos como o Cl, Na e Mg, podem estar relacionadas com a influência da zona costeira²⁷, pois estes elementos constituem cerca de 90% da salinidade do mar. Estudos relatam ainda, que as poeiras do deserto constituem a principal fonte atmosférica de fósforo (P), embora, os nossos resultados não o demonstrem, pois não atinge o 1% de concentração²⁸. Vários investigadores do centro de investigação CREATE dedicam-se ao estudo e monitorização de eventos de intrusões de poeiras, tanto pela sua relevância ambiental e para a saúde pública, como pelo interesse científico associado ao seu papel nos processos atmosféricos e no sistema climático. De referir que a investigação levada a cabo nestas áreas também contribui para a formação de estudantes de diversos ciclos de estudo da Universidade de Évora, em especial das Licenciaturas em Física e Química e em Ecologia e Ambiente, Mestrado em Ciências da Terra e da Atmosfera e Doutoramento em Ciências da Terra e do Espaço, da Universidade de Évora.