O nível de dióxido de carbono na atmosfera hoje é provavelmente maior do que em qualquer momento nos últimos 3 milhões de anos. Esse aumento no nível de dióxido de carbono, um gás de efeito estufa, pode trazer temperaturas não vistas em todo esse período, de acordo com uma nova pesquisa.
Os pesquisadores do estudo usaram modelagem computacional para examinar as mudanças climáticas durante o período quaternário, que começou há cerca de 2,59 milhões de anos e continua até hoje. Durante esse período, a Terra passou por uma série de mudanças, mas nenhuma tão rápida quanto as vistas hoje, disse o autor do estudo, Matteo Willeit, pesquisador de pós-doutorado em clima do Instituto Potsdam de Pesquisa de Impacto Climático.
"Para obter um clima mais quente que o presente, você basicamente precisa voltar a um período geológico diferente", disse Willeit à Live Science.
3 milhões de anos de clima
O período quaternário começou com um período de glaciação, quando as camadas de gelo saíram da Groenlândia para cobrir grande parte da América do Norte e norte da Europa. A princípio, essas geleiras avançaram e recuaram em um ciclo de 41.000 anos, impulsionado por mudanças na órbita da Terra ao redor do sol, disse Willeit.
Mas entre 1,25 milhão e 0,7 milhão de anos atrás, esses ciclos glaciais e interglaciais se estenderam, ocorrendo a cada 100.000 anos ou mais, um fenômeno chamado transição do Pleistoceno no meio por causa da época em que ocorreu. A questão, disse Willeit, é o que causou a transição, dado que o padrão de variações na órbita da Terra não havia mudado.
Willeit e sua equipe usaram uma simulação avançada de computador do Quaternário para tentar responder a essa pergunta. Os modelos são tão bons quanto os parâmetros incluídos, e este incluía muito: condições atmosféricas, condições do oceano, vegetação, carbono global, poeira e mantos de gelo. Os pesquisadores incluíram o que se sabe sobre os parâmetros e os aprimoraram para ver quais condições poderiam criar a transição para o meio do Pleistoceno.
Como as coisas mudaram
A equipe descobriu que, para que os ciclos glaciais de 41.000 anos mudassem para ciclos de 100.000 anos, duas coisas tinham que acontecer: o dióxido de carbono na atmosfera precisava declinar e as geleiras precisavam limpar uma camada de sedimento chamada regolito.
O dióxido de carbono pode ter caído por diferentes razões, disse Willeit, como uma diminuição do gás de efeito estufa dos vulcões ou mudanças na taxa de intemperismo das rochas, o que levaria a que mais carbono ficasse preso nos sedimentos transportados para o fundo do vulcão. mar. Menos carbono na atmosfera significava que menos calor fica preso, de modo que o clima teria esfriado a ponto de grandes camadas de gelo se formarem com mais facilidade.
Os processos geológicos forneceram o segundo ingrediente crucial para ciclos glaciais mais longos. Quando os continentes ficam sem gelo por longos períodos de tempo, eles adquirem uma camada superior de rocha não consolidada e moída chamada regolito. Hoje, a lua da Terra é um bom lugar para ver um exemplo: a espessa camada de poeira da lua é um regolito.
O gelo que se forma no topo desse regolito tende a ser menos estável que o gelo que se forma no alicerce firme, disse Willeit (imagine a diferença de estabilidade entre uma superfície feita de rolamentos de esferas e a de uma mesa plana). Da mesma forma, as camadas de gelo baseadas em regolitos fluem mais rapidamente e permanecem mais finas que o gelo. Quando mudanças na órbita da Terra alteram a quantidade de calor que atinge a superfície da Terra, as camadas de gelo são particularmente propensas a derreter.
Mas as geleiras também arrasam o regolito, empurrando o material empoeirado para as bordas glaciais. Essa limpeza glacial reexpõe a rocha; depois de alguns ciclos glaciais no Quaternário inicial, a rocha estaria exposta, dando às camadas de gelo recém-formadas um lugar mais firme para ancorar, disse Willeit. Essas camadas de gelo resilientes, além de um clima mais frio, resultaram nos ciclos glaciais mais longos vistos após cerca de um milhão de anos atrás. Os períodos interglaciais ainda ocorreram devido a alterações orbitais, mas se tornaram mais curtos.
Clima então e agora
Essas descobertas são importantes para entender as condições que determinaram se lugares como Chicago ou Nova York são habitáveis ou cobertos por uma milha de gelo. Mas eles também são úteis para enquadrar as mudanças climáticas atuais, disse Willeit.
Registros de carbono atmosférico que existiam cerca de 800.000 anos atrás precisam ser reconstruídos, e não medidos diretamente a partir de núcleos de gelo, de modo que as estimativas sobre a quantidade de carbono na atmosfera variaram. A pesquisa de modelagem de Willeit e sua equipe sugere que o dióxido de carbono ficou abaixo de 400 partes por milhão durante todo o período quaternário. Hoje, a média global é de 405 partes por milhão e está aumentando.
No final do Plioceno, cerca de 2,5 milhões de anos atrás, as temperaturas globais médias estavam temporariamente cerca de 1,5 graus Celsius acima da média antes do uso generalizado de combustíveis fósseis, mostrou o modelo de Willeit. Atualmente, essas temperaturas antigas detêm o recorde de maior em todo o período quaternário.
Mas isso pode mudar em breve. O globo já está 2,1 graus F (1,2 graus C) mais quente que a média pré-industrial. O Acordo de Paris de 2016 limitaria o aquecimento a 2,7 F (1,4 C), correspondendo ao clima de 2,5 milhões de anos atrás. Se o mundo não conseguir administrar esse limite e seguir em direção a 2 ° C, o objetivo internacional anterior, será a média global mais alta vista neste período geológico.
"Nosso estudo coloca isso em perspectiva", disse Willeit. "Isso mostra claramente que, mesmo se você olhar para climas passados em prazos muito longos, o que estamos fazendo agora em termos de mudança climática é algo grande e muito rápido, em comparação com o que aconteceu no passado."
Os resultados serão publicados hoje (3 de abril) na revista Science Advances.
