Aquecimento global atinge o centro da Groenlândia

Temperaturas modernas no centro-norte da Groenlândia são as mais quentes do último milênio. Em altas elevações do manto de gelo da Groenlândia, os anos de 2001 a 2011 foram 1,5 °C mais quentes do que no século 20 e representam a década mais quente dos últimos mil anos

Uma reconstrução de temperatura a partir de núcleos de gelo dos últimos 1.000 anos revela que o aquecimento atual no centro-norte da Groenlândia é surpreendentemente pronunciado.

A década mais recente pesquisada em um estudo, os anos de 2001 a 2011, foi a mais quente dos últimos 1.000 anos, e a região está agora 1,5 °C mais quente do que durante o século 20, como os pesquisadores liderados pelo Instituto Alfred Wegener acabam de relatar na revista Nature. Usando um conjunto de núcleos de gelo sem precedentes em comprimento e qualidade, eles reconstruíram as temperaturas passadas no centro-norte da Groenlândia e as taxas de derretimento da camada de gelo. a , O registro composto NGT-2012 da média contínua de 11 anos δ 18 O (preto, eixo esquerdo) e série temporal de temperatura inferida (eixo direito, Métodos ) de 1000 a 2011 (painel superior). Linhas cinza claro no fundo exibem valores médios anuais. A linha vermelha grossa destaca a extensão dos registros de núcleos de gelo existentes até 2011 por novas perfurações realizadas como parte deste estudo. As tendências lineares estimadas nos períodos 1000–1800 (pré-industrial) e 1800–2011 são mostradas como linhas pretas tracejadas. O número de núcleos firn que contribuem para a reconstrução é mostrado abaixo como uma linha marrom. O painel inferior mostra o registro de reconstrução de temperatura do Ártico 2k 13exibidos como valores médios consecutivos de 11 anos e como dados anuais e com linhas tracejadas azuis indicando tendências lineares, como para NGT-2012. A série temporal foi estendida até 2011 usando dados instrumentais HadCrut 70 (linha ciano, Methods ). b, Localização dos núcleos de gelo usados para NGT-2012 (círculos) e das estações meteorológicas próximas 16 (triângulos pretos; dados do mapa geográfico obtidos do pacote ‘rnaturalearth’ para o software R). c, Comparação da reconstrução da temperatura média contínua de 11 anos NGT-2012 (1871–2011, preto) com o escoamento de água derretida da Groenlândia de MAR3.5.2 22 ( R = 0,62, P < 0,01, n = 141. O sombreado cinza indica uma incerteza de ±40% da reconstrução da temperatura obtida a partir da faixa de inclinações de calibração plausíveis ( Métodos ). Todas as séries temporais são exibidas como anomalias relativas ao período de referência de 1961–1990 (linhas tracejadas horizontais).

A camada de gelo da Groenlândia desempenha um papel fundamental no sistema climático global. Com enormes quantidades de água armazenadas no gelo (cerca de 3 milhões de quilômetros cúbicos), o degelo e o consequente aumento do nível do mar são considerados um potencial ponto de inflexão. Para taxas de emissões globais não mitigadas (‘business as usual’), a camada de gelo deverá contribuir com até 50 centímetros para o nível médio do mar global até 2100. As estações meteorológicas ao longo da costa registram temperaturas crescentes há muitos anos. Mas a influência do aquecimento global nas partes elevadas de até 3.000 m da camada de gelo permaneceu incerta devido à falta de observações de longo prazo. Em um estudo agora publicado na Nature, especialistas do Instituto Alfred Wegener, Centro Helmholtz para Pesquisa

Polar e Marinha (AWI) apresentam evidências claras de que os efeitos do aquecimento global atingiram as áreas remotas e de alta elevação do centro-norte da Groenlândia.

“As séries temporais que recuperamos de núcleos de gelo agora cobrem continuamente mais de 1.000 anos, do ano 1000 a 2011. Esses dados mostram que o aquecimento em 2001 a 2011 difere claramente das variações naturais durante os últimos 1.000 anos. Apesar de ser uma expectativa terrível à luz do aquecimento global, ficamos surpresos com a evidência dessa diferença”, diz a glaciologista do AWI, Dra. Maria Hörhold, principal autora do estudo. Juntamente com colegas do AWI e do Instituto Niels Bohr da Universidade de Copenhague, ela analisou a composição isotópica em núcleos de gelo rasos coletados no centro-norte da Groenlândia durante expedições dedicadas ao AWI. a , Correlação de pontos entre o campo de reanálise 20CRv3 23 , 24 da temperatura média próxima à superfície de 11 anos e a série temporal de reconstrução de temperatura média de 11 anos NGT-2012 δ 18 O. b , Como em a , mas para a correlação pontual com a série temporal de reconstrução da temperatura média do Ártico 2k 13 de 11 anos consecutivos. As correlações são calculadas para o período de tempo 1836–2000 para todas as células da grade de reanálise ≥50° N. As células da grade preencheram áreas de marca cinza com valores de correlação não significativos ( P > 0,05, n = 165)

Os núcleos de gelo anteriores obtidos em locais co-localizados a partir da década de 1990 não indicaram um claro aquecimento no centro-norte da Groenlândia, apesar do aumento das temperaturas médias globais. Parte da razão é a variabilidade climática natural substancial na região.Os pesquisadores do AWI agora estenderam os conjuntos de dados anteriores até o inverno de 2011/2012 por meio de um esforço de reperfuração dedicado, recuperando o comprimento e a qualidade sem precedentes da série temporal. As temperaturas foram reconstruídas usando consistentemente um único método para todo o registro no laboratório: medir as concentrações de isótopos estáveis de oxigênio dentro do gelo, que variam com as temperaturas predominantes nos momentos de formação do gelo.

Estudos anteriores tiveram que recorrer a uma variedade de diferentes arquivos climáticos e combinar resultados para reconstruir a temperatura, introduzindo incertezas muito maiores na avaliação da variabilidade natural.

Além da temperatura, a equipe reconstruiu a produção de derretimento da camada de gelo. O derretimento aumentou substancialmente na Groenlândia desde os anos 2000 e agora contribui significativamente para o aumento global do nível do mar.

“Ficamos surpresos ao ver como as temperaturas no interior estão intimamente ligadas à drenagem de água derretida em toda a Groenlândia – que, afinal, ocorre em áreas de baixa altitude ao longo da borda da camada de gelo perto da costa”, diz Maria Hörhold.

Distribuições de densidade de probabilidade da temperatura passada da Groenlândia e escoamento de água derretida a , Histograma dos valores médios NGT-2012 de 11 anos δ 18 O e das temperaturas reconstruídas relacionadas ( Métodos ) para o período pré-industrial (1000–1800) juntamente com um ajuste gaussiano (linha preta grossa). As linhas tracejadas verticais mostram os quantis correspondentes às probabilidades de p = 0,95 ep = 0,99, respectivamente. A média do bloco de 2001-2011 NGT-2012 δ O e o valor da temperatura é mostrado como uma linha laranja grossa. b , Anomalia de escoamento de água derretida de MAR3.5.2 como uma função da anomalia de temperatura NGT-2012 durante o período de tempo comum 1871-2011 (pontos coloridos; o valor médio de 2001-2011 é indicado como a estrela laranja) juntamente com a distribuição de densidade de probabilidade pré-industrial reconstruída (sombreamento cinza). A distribuição de escoamento de água de fusão pré-industrial é obtida a partir de uma regressão linear do escoamento de água de fusão MAR3.5.2 contra a temperatura NGT-2012 durante o período comum. As elipses tracejadas indicam a área correspondente às probabilidades de p = 0,95 e 0,99, respectivamente. Observamos que o alto número de outliers provavelmente se deve ao aumento de NGT-2012 após 1800 que pode estar relacionado ao início precoce do aquecimento da era industrial

A fim de quantificar essa conexão entre as temperaturas em partes de alta altitude e o derretimento ao longo das bordas da camada de gelo, os autores usaram dados de um modelo climático regional para os anos de 1871 a 2011 e observações de satélite de mudanças na massa de gelo para os anos de 2002. para 2021 das missões de gravimetria GRACE/GRACE-FO. Isso lhes permitiu converter as variações de temperatura identificadas nos núcleos de gelo em taxas de derretimento e fornecer estimativas para os últimos 1.000 anos. Isso representa um importante conjunto de dados para a pesquisa climática: uma melhor compreensão da dinâmica do derretimento da camada de gelo no passado melhora as projeções de futuros aumentos relacionados do nível do mar; a redução das incertezas nas projeções é um passo para ajudar a otimizar as medidas de adaptação.

Outra descoberta empolgante do estudo: o clima da camada de gelo da Groenlândia é amplamente dissociado do resto do Ártico. Isso pode ser demonstrado em comparação com a reconstrução de temperatura em todo o Ártico ‘Arctic 2k’ (https://www.nature. com/articles/sdata201426).

Embora ‘Arctic 2k’ seja uma representação precisa da região circumpolar, não reflete as condições no centro da Groenlândia. “Nossa reconstrução agora oferece uma representação robusta da evolução da temperatura no centro da Groenlândia, que provou ter uma dinâmica própria”, diz o Prof. Thomas Laepple, pesquisador climático do AWI e coautor do estudo. “Na verdade, esperávamos que a série temporal covariasse fortemente com a , O espectro NGT-2012 (preto) representa o conteúdo do sinal para o período de tempo 1505-1978, que é comum a todos os núcleos de gelo individuais do registro empilhado após a remoção da contribuição de ruído local ( Métodos ); o sombreamento cinza denota a faixa de incerteza espectral obtida pela aplicação de diferentes calibrações plausíveis de temperatura (Métodos). O espectro Arctic 2k 13 (azul escuro) mostra a densidade espectral de potência da série temporal 1000-2011. Notavelmente, o poder médio da variabilidade na faixa de tempo de 11 a 51 anos é 1,5 a 8 vezes maior para NGT-2012 do que para Arctic 2k (dependendo da calibração de temperatura). b , A coerência de magnitude ao quadrado de NGT-2012 e Arctic 2k (azul) e de NGT-2012 e 20CRv3 23, 24 em média na região dos núcleos NGT-2012 (20CR@NGT, verde). Os sombreamentos azuis e verdes indicam o respectivo nível de confiança local de 95% para a coerência baseada em dados substitutos (Métodos) o aquecimento da região do Ártico”, relata Laepple. Mas os autores têm uma explicação para essas diferenças: a camada de gelo tem vários quilômetros de espessura; devido à sua altura, a Groenlândia é mais afetada pelos padrões de circulação atmosférica do que outras partes do Ártico. São necessárias séries temporais de temperatura no Ártico com resolução regional, diz Laepple, para descrever com segurança as mudanças climáticas no Ártico.