Mantos de gelo marinhos foram decisivos na aceleração do aquecimento global

De acordo com as conclusões do estudo, nesse cenário de mudança climática, a instabilidade das camadas de gelo de base marinha —aquelas que fluem diretamente para o oceano— foi fundamental para acelerar o aquecimento global, de acordo com um estudo publicado na revista Nature Communications.

O artigo baseia-se num projeto de investigação co-liderado por Isabel Cacho, professora do Departamento de Dinâmica da Terra e Oceânica da Faculdade de Ciências da Terra da Universidade de Barcelona e membro do Grupo de Investigação Consolidada da UB em Geociências Marinhas, juntamente com Heather M. Stoll, professor do Instituto Federal Suíço de Tecnologia em Zurique (Suíça).

Conhecer com precisão a velocidade do processo de derretimento de grandes massas de gelo polar é um dos grandes desafios científicos em relação às mudanças climáticas. O estudo de derretimentos de gelo no passado – embora não sejam análogos à situação atual – fornece um cenário experimental para analisar a velocidade de resposta dessas massas de gelo.

Para estudar os processos de derretimento no planeta, até agora só estavam disponíveis cronologias sólidas para a última deglaciação, um período climático que durou cerca de 9.000 anos. O estudo, parcialmente realizado nos Centros Científicos e Tecnológicos da UB (CCiTUB), apresenta agora o primeiro registo do degelo do penúltimo degelo com uma cronologia robusta e contrastada, e revela que este derretimento se concentrou ao longo de um período de cerca de 5.000 anos —de 135.000 a 130.000 anos antes do presente—, introduzindo mudanças significativas nas cronologias aceitas até agora.

Estalagmites nas montanhas cantábricas para estudar as mudanças climáticas

A penúltima deglaciação é um período difícil de datar usando registros marinhos, sempre baseados em técnicas indiretas e muito imprecisas para analisar mudanças no sistema climático em uma escala de décadas, séculos ou mesmo milênios. Este estudo baseia-se na análise de estalagmites das grutas da Cordilheira Cantábrica na Península Ibérica, arquivos climáticos que revelam alterações na salinidade do Atlântico Norte decorrentes do derretimento de grandes mantos de gelo polar e, além disso, fornecem informações sobre a evolução das temperaturas atmosféricas na região no passado.

“Até o momento, esta penúltima deglaciação só foi bem datada em registros de cavernas de áreas tropicais (Ásia e América do Sul), mas em nenhum caso eles conseguiram capturar o sinal de degelo sobre o Atlântico Norte”, diz Isabel Cacho, pesquisadora do ICREA Academia da UB

O uso de estalagmites como sensores climáticos permite estabelecer cronologias com alta precisão científica.

Mas, além disso, a química do carbonato que forma as estalagmites capta variáveis climáticas que são decisivas na reconstrução do clima. No caso das cavernas deste estudo, as chuvas no

Atlântico Norte transferem o sinal de derretimento para o carbonato, enquanto a atividade biológica da terra fixa o sinal da temperatura do ar à química da água que percola na caverna.

Oceano, atmosfera e criosfera

A integração desses três elementos —cronologias sólidas, derretimento de gelo e indicadores de temperatura— confere aos registros publicados um caráter único de extraordinário valor para a compreensão dos processos de interação atmosfera-oceano durante as fases de aquecimento global do planeta.

Esses resultados nos permitiram reformular hipóteses previamente aceitas e delinear um novo quadro cronológico que foi transferido para registros marinhos existentes, proporcionando uma nova perspectiva sobre a velocidade dos processos em ação durante o penúltimo degelo.

“Nosso estudo estabelece um ponto de ancoragem na cronologia do início ao fim do degelo, confirmando a hipótese há muito aceita de que as mudanças na insolação controladas pelos movimentos orbitais da Terra são os gatilhos dessa grande mudança climática”, diz Isabel Cacho. “Mas permite-nos estabelecer – continua ela – pela primeira vez uma cronologia robusta dos processos de retroalimentação oceânicos e atmosféricos desencadeados por esta mudança inicial de insolação, uma mudança que foi muito modesta em relação ao balanço energético da Terra”.

“Assim, a intensidade do aquecimento da última deglaciação não foi controlada pelas mudanças de insolação, mas por processos de retroalimentação climática entre o oceano, a atmosfera e a criosfera ou a massa de gelo”, acrescenta.

Mantos de gelo do hemisfério norte e localização dos locais

A distribuição de North American Ice Sheet (NAIS) e Eurasian Ice Sheet (EIS) durante o LGM (cobertura branca, após) e a extensão máxima dos depósitos glaciais EIS antes do último ciclo glacial (linhas tracejadas pretas, após). A escala de cores sobre o oceano mostra a distribuição de anomalias de salinidade marinha em 16 ka resultantes de uma simulação de 3.000 ky com água derretida derivada 45% do EIS e 55% do NAIS entregue a saídas costeiras apropriadas e levando a uma desaceleração de 20% do AMOC. Sítio da caverna ibérica a noroeste (estrela vermelha) e locais discutidos

A fragilidade das camadas de gelo marinhas

Os mantos de gelo à base do mar foram fundamentais para acelerar o processo de aquecimento da penúltima deglaciação. “As correntes marinhas contribuem para o derretimento da base dessas geleiras e, à medida que essas estruturas se tornam mais fluidas e frágeis, a velocidade de progressão das geleiras se acelera e o gelo é descarregado diretamente no mar a uma taxa que não permite que a geleira se desfaça. regenerar”, explica a professora Judit Torner, membro do UB Consolidated Research Group in Marine Geosciences e coautora do estudo.

No entanto, a descarga direta de gelo no oceano tem um impacto direto nas correntes oceânicas e causou uma desaceleração abrupta da circulação marinha no Atlântico Norte.

“Isso aconteceu repetidamente no passado, mas nosso estudo indica que esse processo foi particularmente intenso, rápido e prolongado durante o penúltimo degelo”, acrescenta Torner.

Essa mudança na circulação foi decisiva na evolução do clima, pois afetou diretamente o ciclo do carbono oceânico, com aumento dos níveis de CO2 atmosférico e, portanto, do efeito estufa da atmosfera. “Isso causou uma enorme amplificação do processo de aquecimento durante essa penúltima deglaciação”, apontam os pesquisadores.

Geleiras do passado, lições do presente

Hoje, grande parte das geleiras da Groenlândia e da Antártida tem uma base marinha que mostra sinais de derretimento e desestabilização.

Outro motivo de preocupação é que os processos oceânicos e atmosféricos que reagiram ao degelo descritos no artigo não são diferentes dos descritos em outras deglaciações, “mas a penúltima deglaciação — diz Isabel Cacho — é única no sentido de que deu lugar a um período interglacial mais quente que o atual (cerca de 0,5-1,5ºC mais quente que as temperaturas pré-industriais)”. Essas condições duraram séculos e causaram um derretimento superior do gelo na Groenlândia e na Antártida, elevando o nível do mar em 5-6 metros acima dos níveis atuais. “Isso sugere que não apenas os processos de feedback em si, mas a velocidade com que eles reagem, são capazes de moldar a intensidade das mudanças climáticas”.

“Isso é muito preocupante, pois estamos vivendo a mudança climática mais rápida da história do nosso planeta. Nossas observações de climas passados confirmam as projeções climáticas disponíveis, instando-nos a adotar medidas para conter o aquecimento global abaixo de 1,5°C e, assim, desacelerar uma série de mudanças que terão um alto custo para nós e os ecossistemas que nos sustentam. Mas conter as mudanças climáticas requer ação imediata em todos os níveis”, concluem os pesquisadores.