Cum afectează furtunile de nisip din Sahara calitatea aerului de la noi? Dar focurile de vară din pădurile din Ucraina, Moldova sau Rusia? Aceste întrebări, alături de altele privind compoziţia norilor şi rolul lor în schimbarea climatică şi-ar putea găsi răspuns prin proiectul COPAL, care presupune construirea unui avion capabil să efectueze măsurători de calitate în troposfera înaltă şi stratosfera joasă.

Anca Nemuc, doctor al Institutului Naţional de Cercetare şi Dezvoltare pentru Optoelectronică, INOE2000, a acceptat să ne vorbească despre acest proiect, unul dintre cele zece pe care Comisia Europeană le consideră esenţiale pentru dezvoltarea cunoaşterii în domeniul mediului.

COPAL este o continuare a proiectului EUFAR, care s-a concretizat în dezvoltarea unei flote aeriene de cercetare, formată din circa 30 de aparate de zbor. Acestea au fost folosite în cercetări şi operaţiuni de formare a tinerilor oameni de ştiinţă în întreaga Europă. România a fost gazda primei Şcoli internaţionale de vară a EUFAR. În 2007, la Iaşi, tineri români şi din alte ţări europene au urcat la bordul unui avion Safire ATR-42 şi au derulat diferite experimente ştiinţifice. CE ADUCE NOU: 12 ore de zbor continuu

Niciunul dintre cele 30 de avioane ale EUFAR nu are o autonomie de zbor mai mare de cinci ore. Ori acest inconvenient este unul major, crede dr. A. Nemuc, deoarece, din acest motiv, nu se pot face studii din aer deasupra oceanelor, zonelor polare şi regiunilor greu accesibile, cercetări cheie pentru cunoaşterea atmosferei şi a proceselor complexe care au loc în această componentă a sistemului climatic.

COPAL va extinde timpul de zbor la 12 ore şi va putea suporta o încărcătură (cercetători şi echipament) de 10 tone, de peste două ori mai mult faţă de capacitatea maximă posibilă acum în cadrul flotei EUFAR. "În plus, nu există un avion dedicat cercetării pan-europene", spune Nemuc. Astfel, în timp ce state ca Marea Britanie, Germania, Franţa sau Italia fac cercetări însemnate, cu ajutorul avioanelor sofisticate de care dispun, ţări mai sărace, cum este cazul României, nu au şansa unor astfel de iniţiative.

Statele Unite au deja realizări omoloage viitorului COPAL, concentrate pentru actualizarea datelor de la Centrul Naţional de Măsurări Atmosferice, din Colorado.

CE STUDIAZĂ: Termometru pentru schimbarea climatică

În octombrie 2009, România a fost acceptată ca stat-membru al programului COPAL, după ce Autoritatea Naţională pentru Cercetare Ştiinţifică (ANCS) şi-a dat acordul pentru susţinerea proiectului.

Astfel, avionul ar putea fi folosit şi pentru cercetări coordonate de specialişti români. Principalul scop este studierea compoziţiei atmosferei, identificarea de traiectorii ale poluanţilor emişi de o anumită sursă, cercetarea tipurilor de nori şi, nu în ultimul rând, calibrarea aparatelor de măsură de la sol. Spre exemplu, se poate cerceta cum sursele de poluare din România afectează calitatea aerului din Ungaria (vezi Baia Mare) sau cum incendiile de pădure din Rusia sau Ucraina afectează calitatea aerului la noi. 

"Norii sunt sisteme fizice ale căror structură şi compozitie pot fi studiate foarte bine, folosind echipamentele de pe avioane", spune Dr. Sabina Ştefan, cercetător-expert în cadrul EUFAR şi profesor la Facultatea de Fizică, Universitatea din Bucureşti.   Prof. Dr. Ştefan crede că proiectul reprezintă o şansă unică pentru ca România să deruleze cercetări esenţiale în privinţa  compoziţiei atmosferei, a proceselor care duc la formarea norilor, procese care includ obligatoriu aerosolul atmosferic. Norii şi aerosolul atmosferic reprezintă  subiecte de interes major în cercetarea ştiinţifică, astăzi când vorbim de “încălzirea globală” şi de efectele acesteia, dar şi de calitatea aerului.

Control între satelit şi sol

În prezent, pentru studiul aerosolilor -  particule solide şi lichide, exceptând hidrometeorii (produşi de condensare a vaporilor de apă din atmosferă), aflate în suspensie în aer - ne bazăm pe datele oferite de satelitul CALIPSO, lansat în spaţiu de NASA, în colaborare cu Centrul Naţional de Studii Spaţiale (CNES) din Franţa. Acesta transmite pe pământ imagini tridimensionale ale formaţiunilor de nori şi detalii importante, dar insuficiente, despre  distribuţia verticală a concentraţiei aerosolilor. Un mare inconvenient este că satelitul trece de doar două ori pe săptămână pe deasupra României.

Anca Nemuc consideră că, pentru noi, este foarte importantă calibrarea aparatelor existente. "Avem un aparat de măsură pe verticală a aerosolilor, LIDAR. Totuşi, nu există încă un standard european pentru aceste măsurări", spune cercetătoarea. În prezent, doar informaţiile din satelit pot fi comparate cu cele de la sol.

Nisipul saharian, deasupra Europei

“În timpul furtunilor, nisipul din Sahara este înălţat mult deasupra solului, iar, în funcţiilee de condiţiile meteorologice, poate influenţa calitatea aerului pe teritorii vaste din Europa”, spune Dr. A Nemuc. Cercetătoarea adaugă că acest fenomen a fost observat şi în România.

“Desigur, vorbim de particule cu dimensiuni ce nu pot fi observate cu ochiul liber. Totuşi, atunci când intruziunea de praf saharian este intensă (în general în timpul verii), se poate observa la orizont aerul de culoare roşiatică”, adaugă Anca Nemuc. EUFAR a studiat fenomenul cu ajutorul unui aparat din flota sa, care s-a deplasat, cu escale, pe traseul Germania – Africa de Nord – Insulele Azore (Oceanul Atlantic) – Germania.

O cercetare ulterioară unei furtuni de nisip din 2001 a demonstrat că aceste particule înălţate în atmosferă au avut influenţe mari asupra temperaturi şi calităţii aerului din Europa de Sud, dar şi în state situate  mai la nord, ca Franţa sau Germania.

COSTURI: Un Hercules de 50 de milioane de euro

Rezultatele cercetărilor vor fi centralizate pentru întocmirea unei baze de date care va putea fi accesată de statele membre ale proiectului. Aceasta va dubla informaţiile strânse deja de flota EUFAR.

Din 2008, proiectul COPAL se află în fază preparatorie, fiind agreat de Comisa Europeană. Modelul de avion care va fi modificat este Hercules C130, singurul care a îndeplinit criteriile privitoare la încărcătură şi autonomie de zbor.

Costurile de pregătire sunt estimate la un milion de dolari. Procurarea aparatului, modificarea sa şi obţinerea certificatului de la aviaţia civilă vor costa 50 de milioane de Euro, la care se adăugă zece milioane investite în echipamentul de cercetare.

Când va deveni operaţional, probabil în 2012-2013, cheltuielile pentru personal, carburant şi întreţinere sunt estimate la trei milioane de euro/an.  Aparatul va putea fi folosit timp de 25 de ani sau pentru 15.000 de ore de zbor.