As tempestades, que envolvem granizo, são recorrentes nas regiões Sul do Brasil. Na maioria das vezes, essas tempestades vêm acompanhadas de grandes perdas econômicas, o que torna importante e necessário melhorar o nível de conhecimento em torno do tema. Por outro lado, a composição microbiológica de granizos tem sido estudada desde o século XIX, com a identificação de alguns microrganismos, contudo, há ainda uma grande lacuna na descrição do papel destes na formação do granizo, em particular no Brasil. Os bioaerossóis, como podem ser classificados os aerossóis de origem biológica, podem ser originários de plantas (pólens), animais (insetos) e microrganismos (fungos e bactérias) incluindo organismos vivos e mortos e seus subprodutos e são de elevada importância, mostrando relação com deflagração de doenças respiratórias e interferindo em processos meteorológicos, como no caso da formação de núcleos de formação de gelo em nuvens. Dentre os aerossóis que são responsáveis pela formação dos núcleos de gelo, as de origem biológica são as principais em temperaturas mais quentes que -10°C. Pouco se sabe sobre o papel destes nucleadores de gelo de origem biológica no mundo, em particular no Brasil. Esse trabalho objetivou estimar a concentração dos componentes biológicos (bactérias e fungos) presentes em pedras de granizo coletadas em tempestades na Região Sul do Brasil, bem como, a caracterização física e química das mesmas. As amostras foram coletadas através de voluntários de uma rede de monitoramento em implantação em sítios representativos da região durante eventos ocorridos em junho, julho e agosto de 2020. As trajetórias de parcela de ar dos eventos foram obtidas, em períodos anteriores aos mesmos, pelo HYSPLIT. Foram analisados íons, composição microbiológica (fungos e bactérias), ecologia microbiana, as variáveis polarímétricas do Radar Meteorológico do Oeste e propriedades físicas da pedra de granizo (massa, diâmetro, volume e densidade), para comparação. Com o conjunto de dados tem-se que a concentração de bactérias em número de unidades formadoras de colônias (UFC) foi entre 9 e 32 unidades formadoras de colônias (UFC) por granizo, sendo em média 11 UFC mL-¹. Estes microrganismos foram identificados e foram encontradas 19 espécies de microrganismos (bactérias e fungos), sendo que 52,6% das bactérias identificadas pertencem ao gênero Bacillus, este grupo também foi encontrado em outros trabalhos que envolvem identificação microbiológica a partir de amostras de granizo em diversas partes do mundo. Também foram identificadas bactérias do gênero Arthrobacter, Oceanobacillus, Lysinibacillus, Methylobacterium, Gordonia, Curtobacterium e Paenibacillus e um fungo pertencente ao grupo Fusarium. Além disso, dentre os íons identificados, o flúor (110,09 µmol/L), sódio (68,01 µmol/L), cloreto (67,29 µmol/L) e potássio (64,41 µmol/L) apresentaram as maiores concentrações. Estes elementos químicos, demonstraram que as atividades locais da região contribuíram para a presença destes, sendo as possíveis fontes, a ressuspensão do solo, o uso de fertilizantes, a criação de gado, bem como, as emissões biogênicas da vegetação podem auxiliar na origem destes elementos. O modelo HYSPLIT mostrou que as parcelas são oriundas das regiões norte e oeste, demonstrando escoamento com origem da região Amazônica e de regiões circunvizinhas à área de coleta. Ao investigar a relação das variáveis polarimétricas com o tamanho do granizo, a variável ZH demonstrou diferenças entre as tempestades estudadas, sugerindo a existência de variações entre os tipos, formatos e quantidades de hidrometeoros entre as tempestades. Ao analisar o comportamento de ZDR, verificou-se que as três tempestades apresentam processos associados à formação de gotas de chuva. Calculou-se o diâmetro do granizo utilizando as variáveis polarimétricas do radar meteorológico, o valor encontrado foi maior que o medido em laboratório através das amostras coletadas. Estes valores foram validados com dados coletados in situ e assim, o radar meteorológico apresentou desempenho satisfatório ao estimar o tamanho do granizo através de variáveis polarimétricas. Com este trabalho, espera-se preencher algumas lacunas no conhecimento em relação aos componentes biológicos, químicos e físicos dos granizos presentes nas tempestades da região sul: como composição; e a compreensão de alguns dos seus impactos na atmosfera.

Storms, which involve hail, are recurrent in the southern regions of Brazil. Most of the time, these storms are accompanied by great economic losses, which makes it important and necessary to improve the level of knowledge around the subject. On the other hand, the microbiological composition of hail has been studied since the nineteenth century, with the identification of some microorganisms, however, there is still a large gap in the description of their role in the formation of hail, particularly in Brazil. Bioaerosols, as aerosols of biological origin, may originate from plants (pollens), animals (insects) and microorganisms (fungi and bacteria) including living and dead organisms and their by-products and are of high importance, showing relationship with respiratory diseases and interfering in meteorological processes, as in the case of the formation of ice nuclei in clouds. Among the aerosols that are responsible for the formation of ice nuclei, those of biological origin are the main ones in temperatures hotter than -10 °C. Little is known about the role of these biological ice nucleators in the world, particularly in Brazil. This study aimed to estimate the concentration of biological components (bacteria and fungi) present in hailstones collected in storms in southern Brazil, as well as the physical and chemical characterization of them. The samples were collected by volunteers from a monitoring network in implementation at representative sites in the region during events that occurred in June, July and August 2020. The air portion trajectories of the events were obtained, in periods prior to them, by HYSPLIT. Ions, microbiological composition (fungi and bacteria), microbial ecology, polarimetric variables of the Radar Meteorológico do Oeste (RMO) and physical properties of the hailstone (mass, diameter, volume and density) were also analyzed for comparison. With the data set, the concentration of bacteria in number of colony forming units (CFU) was between 9 and 32 colony forming units (CFU) by hail, being on average 11 CFU mL-¹. These microorganisms were identified and were found 19 species of microorganisms (bacteria and fungi), and 52.6% of the bacteria identified belong to the genus Bacillus, this group was also found in other studies involving microbiological identification from hail samples in various parts of the world. Bacteria of the genus Arthrobacter, Oceanobacillus, Lysinibacillus, Methylobacterium, Gordonia, Curtobacterium and Paenibacillus and a fungus belonging to the Fusarium genera was also identified. In addition, among the identified ions, fluorine (110.09 µmol/L), sodium (68.01 µmol/L), chloride (67.29 µmol/L) and potassium (64.41 µmol/L) presented the highest concentrations. These chemical elements demonstrated that the local activities of the region contributed to the presence of these, being the possible sources, the resuspension of the soil, the use of fertilizers, the biogenic emissions from vegetation. The HYSPLIT model showed that the plots come from the northern and western regions, showing flow originating from the Amazon region and regions surrounding the collection area. When investigating the relationship of polarimetric variables with hail size, the variable ZH showed differences between the storms studied, suggesting the existence of variations between types, shapes and quantities of hydrometeors between storms. When analyzing the behavior of ZDR, it was found that the three storms have processes associated with the formation of raindrops. The hail diameter was calculated using the polarimetric variables of the meteorological radar, the value found was higher than that measured in the laboratory through the collected samples. These values were validated with data collected in situ and thus, the meteorological radar showed satisfactory performance when estimating the hail size through polarimetric variables. With this work, it is expected to fill some gaps in knowledge regarding the biological, chemical and physical components of hail present in storms in the southern region: as composition; and understanding some of its impacts on the atmosphere.