Os cientistas do clima que projectam a subida futura do nível do mar partem, em geral, do princípio de que as calotas glaciares respondem ao aquecimento de forma lenta e relativamente previsível.
À medida que a temperatura sobe, o gelo recua a um ritmo que os modelos climáticos conseguem estimar.
Um estudo recente indica, porém, que essa premissa pode estar incompleta.
Há cerca de um milhão de anos, a calota glaciar da Antártida terá ultrapassado uma “linha” invisível e passou a reagir às variações do clima de maneira muito mais abrupta do que até então.
As forças em jogo eram as mesmas, mas a resposta do gelo tornou-se, em termos fundamentais, diferente.
Um interruptor que mudou de posição
A alteração ocorreu durante um período a que os geólogos chamam Transição do Plistocénico Médio, quando as idades do gelo da Terra se tornaram mais longas e mais intensas.
Antes dessa fase, os ciclos glaciares seguiam um ritmo aproximado de 41.000 anos. Depois, alongaram-se para cerca de 100.000 anos, com períodos de frio mais profundo.
Isto era algo que os cientistas já tinham estabelecido. O que permanecia pouco claro era a forma como as calotas glaciares se comportaram, de facto, ao longo dessa transição.
Faltavam registos climáticos detalhados que permitissem alimentar um modelo realista tão recuado no tempo. Esses dados simplesmente não estavam disponíveis.
Preencher a história em falta
Kyung-Sook Yun, investigadora no Centro de Física do Clima da Universidade Nacional de Pusan (PNU), na Coreia do Sul, liderou a equipa que encontrou uma forma de contornar esse obstáculo.
Em vez de dependerem de registos inexistentes, os especialistas reconstruíram eles próprios o histórico climático em falta e, a partir daí, observaram como o gelo reagia.
O ponto de partida foi uma reconstrução computacional do clima global com três milhões de anos de alcance, capaz de representar como a temperatura e a precipitação foram mudando ao longo desse intervalo gigantesco.
Trabalhos anteriores tinham preparado o terreno para compreender o comportamento do gelo sob alterações de dióxido de carbono, mas nunca com um forçamento contínuo como este.
Acompanhar a evolução de uma calota glaciar
De seguida, a equipa introduziu esse histórico climático num modelo independente de calota glaciar desenvolvido na Universidade Estatal da Pensilvânia, que simula como o gelo flui, engrossa, aquece e se expande.
O modelo inclui também a dinâmica das plataformas de gelo flutuantes que circundam o continente, onde o gelo em terra escoa em direcção ao oceano.
Executar a simulação exigiu um dos supercomputadores científicos mais rápidos da Coreia do Sul.
Em vez de reproduzir um instante isolado do passado, o sistema acompanhou, de forma contínua, a evolução da calota glaciar da Antártida ao longo dos últimos três milhões de anos.
Um ponto de viragem nítido e abrupto
Nesse registo surgiu um valor determinante. Quando o dióxido de carbono atmosférico desceu para menos de aproximadamente 240 partes por milhão, a calota glaciar da Antártida deixou de responder de forma suave às mudanças na temperatura do ar e do oceano.
A partir daí, a intensidade da resposta aumentou de forma acentuada. Este é o ponto de viragem que ainda não tinha sido identificado com precisão.
A transição não aconteceu por “adaptação” gradual à medida que o planeta arrefecia. A calota cruzou um limiar e mudou de comportamento: a amplificação surgiu de repente, não aos poucos.
“Após esta transição, a calota glaciar da Antártida reage de forma muito mais forte a alterações no forçamento climático”, afirmou Yun.
“Isto indica que o sistema não evolui gradualmente, mas torna-se mais responsivo após ultrapassar um determinado limiar no sistema climático.”
Uma combinação de factores ambientais
Na simulação, três elementos parecem ter-se combinado para fazer a calota antárctica crescer e manter-se após a transição.
O arrefecimento dos oceanos durante as fases glaciares terá, provavelmente, reduzido a fusão na base, na zona onde a calota encontra o mar, abrandando a perda contínua que águas mais quentes vinham a provocar pela parte inferior.
A descida do nível do mar reforçou esse efeito. Com o nível médio global 49 a 101 metros (160 a 330 pés) abaixo do actual, a pressão sobre o fundo marinho diminuiu e a rocha sob o gelo começou um lento movimento de ressalto para cima.
Esse levantamento, no modelo, permitiu que o gelo se acumulasse com maior espessura junto à costa.
Em conjunto, água mais fria e rocha em elevação ajudaram a formar calotas maiores e mais persistentes, que marcaram as idades do gelo posteriores.
Cada pequeno empurrão alimentava o seguinte. Instalou-se um estado congelado mais pesado e mais duradouro.
Implicações para a subida do nível do mar
A razão pela qual um episódio de arrefecimento com um milhão de anos continua a ser relevante hoje resume-se a uma palavra: limiares.
Se uma calota glaciar consegue “virar” a sua sensibilidade quando caminha para o frio, então também pode fazê-lo no sentido do aquecimento - e essa possibilidade altera a forma como os investigadores interpretam o risco futuro.
O co-autor Axel Timmermann afirmou que a calota se revelou mais sensível a forças externas do que os cientistas assumiam, levantando questões difíceis sobre o que pode acontecer daqui para a frente.
Outras simulações recentes já tinham salientado quão pouco aquecimento do oceano poderá bastar para empurrar a Antártida Ocidental para lá de um ponto de viragem.
A preocupação prática está no nível do mar. A Antártida é a maior incógnita individual na determinação de quanto os oceanos vão subir neste século e depois.
Projecções que partem de uma fusão suave e previsível podem estar a interpretar mal o comportamento do gelo. As estimativas mais recentes já cobrem uma faixa ampla, consoante as emissões.
Um alerta mais incisivo para o futuro
O que este estudo acrescenta é concreto: há agora evidência de que a calota glaciar da Antártida já ultrapassou, no passado, um limiar de sensibilidade.
A um nível específico de dióxido de carbono, a calota passou de uma resposta constante para uma resposta violenta. Suspeitava-se desse comportamento há muito tempo; agora existe um valor associado.
Com isso, o contorno do perigo altera-se. Se o gelo pode mudar de regime ao cruzar um limiar, então previsões baseadas em alterações graduais correm o risco de falhar o momento em que o sistema dá um salto brusco.
Identificar este ponto de viragem dá aos modeladores um alvo concreto à medida que afinam as previsões de subida do nível do mar ao longo das zonas costeiras do mundo.
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