À medida que os níveis de dióxido de carbono dos gases de efeito estufa aumentam e aquecem o globo, o gelo da Antártica se torna mais vulnerável aos ciclos em escala astronômica, particularmente a inclinação do nosso planeta, à medida que gira em torno de seu eixo.
Novas pesquisas constatam que, com mais de 30 milhões de anos de história, as camadas de gelo da Antártica respondem mais fortemente ao ângulo de inclinação da Terra em seu eixo quando o gelo se estende para os oceanos, interagindo com correntes que podem fazer com que a água quente bata em suas margens e levar a um aumento Derretendo. O efeito da inclinação atingiu o pico quando os níveis de dióxido de carbono foram semelhantes aos que os cientistas prevêem para o próximo século, se os humanos não controlarem as emissões.
À medida que os níveis de dióxido de carbono ultrapassarem 400 partes por milhão, o clima se tornará mais sensível à inclinação ou obliquidade da Terra, relataram pesquisadores em 14 de janeiro na revista Nature Geoscience.
"Realmente crítico é a quantidade de dióxido de carbono na atmosfera", disse o coautor do estudo Stephen Meyers, paleoclimatologista da Universidade de Wisconsin, Madison.
Um cenário de alto dióxido de carbono e alto ângulo de inclinação pode ser particularmente devastador para o gelo de quilômetros de espessura que cobre a Antártica.
Reconstruindo o passado
Durante cerca de 40.000 anos, o eixo da Terra se move "como uma cadeira de balanço", disse Meyers. Atualmente, essa obliquidade é de cerca de 23,4 graus, mas pode ser de 22,1 graus ou 24,5 graus.
A inclinação é importante para quando e onde a luz solar atinge o globo e, portanto, pode influenciar o clima.
Para reconstruir uma história de como o gelo da Antártica respondeu a essa inclinação, Meyers e seus co-autores usaram algumas fontes de informação sobre o passado climático da Terra. Uma fonte era o carbonato de cálcio do fundo do oceano, deixado para trás por organismos unicelulares chamados foraminíferos bentônicos. Esses organismos excretam uma concha de carbonato de cálcio em volta de si mesmos, mantendo um registro global e contínuo da química dos oceanos e da atmosfera.
Os registros de sedimentos da Antártica forneceram outra fonte de história climática - uma especialidade do co-autor e paleoclimatologista Richard Levy, da GNS Science e da Victoria University of Wellington, na Nova Zelândia. Esses sedimentos, perfurados do fundo do oceano em núcleos longos e colunares, também mantêm um registro do passado. Uma geleira, por exemplo, despeja uma mistura distinta de lama, areia e cascalho onde fica. Esses núcleos fornecem uma imagem muito detalhada de onde estavam as camadas de gelo, disse Meyers, mas existem lacunas no registro.
Ciclos de gelo
Com os dados de ambas as fontes, os pesquisadores reuniram uma história da Antártica de 34 a 5 milhões de anos atrás. As primeiras grandes camadas de gelo na Antártica se formaram 34 milhões de anos atrás, disse Levy, e o gelo do mar durante todo o ano se tornou a norma apenas 3 milhões de anos atrás, quando os níveis de dióxido de carbono caíram abaixo de 400 partes por milhão.
De cerca de 34 milhões de anos atrás a cerca de 25 milhões de anos atrás, o dióxido de carbono era muito alto (600 a 800 ppm) e a maior parte do gelo da Antártica era terrestre, não em contato com o mar. O avanço e a retirada do gelo no continente eram relativamente insensíveis à inclinação do planeta no momento, descobriram os pesquisadores. Entre cerca de 24,5 milhões e 14 milhões de anos atrás, o dióxido de carbono atmosférico caiu para entre 400 e 600 ppm. Os mantos de gelo avançavam com mais frequência para o mar, mas não havia muito gelo flutuante no mar. Neste momento, o planeta tornou-se bastante sensível à inclinação do eixo da Terra.
Entre 13 milhões e 5 milhões de anos atrás, os níveis de dióxido de carbono caíram novamente, chegando a 200 ppm. O gelo marinho flutuante tornou-se mais proeminente, formando uma crosta sobre o oceano aberto no inverno e diminuindo apenas no verão. A sensibilidade à inclinação da Terra diminuiu.
Não está totalmente claro por que essa mudança na sensibilidade à obliquidade ocorre, Levy disse à Live Science, mas o motivo parece envolver o contato entre o gelo e o oceano. Em momentos de alta inclinação, as regiões polares aquecem e as diferenças de temperatura entre o equador e os polos se tornam menos extremas. Isso, por sua vez, altera os padrões de vento e de corrente - que são amplamente influenciados por essa diferença de temperatura - aumentando, por fim, o fluxo de água quente do oceano para a borda da Antártica.
Quando o gelo é predominantemente terrestre, esse fluxo não toca o gelo. Mas quando as camadas de gelo são aterradas no fundo do oceano, em contato com as correntes, o fluxo de água quente é muito importante. O gelo flutuante do mar parece bloquear parte do fluxo, diminuindo a tendência da camada de gelo derreter. Mas quando os níveis de dióxido de carbono são altos o suficiente para que o gelo marinho flutuante derreta, nada impede as correntes quentes. Foi quando a inclinação da Terra parece ter mais importância, como ocorreu entre 24,5 milhões e 14 milhões de anos atrás.
Essa história representa problemas para o futuro da Antártica. Em 2016, o nível de dióxido de carbono na atmosfera da Terra ultrapassou 400 ppm, permanentemente. A última vez na história geológica da Terra em que o dióxido de carbono foi tão alto, não houve gelo marinho durante todo o ano na Antártica, disse Levy. Se as emissões continuarem como estão, o gelo do mar vacilará, disse Levy, "e voltaremos para um mundo que não existe há milhões de anos".
"Os mantos de gelo vulneráveis da Antártica sentirão o efeito de nossa atual inclinação relativamente alta, e o aquecimento do oceano nas margens da Antártica será ampliado", disse ele.
Na segunda-feira (14 de janeiro), outro grupo de pesquisadores informou que a taxa de derretimento da Antártica já é seis vezes mais rápida do que há apenas algumas décadas atrás. Os pesquisadores descobriram que o continente perdeu cerca de 40 gigatoneladas de gelo por ano entre 1979 e 1990. Entre 2009 e 2017, perdeu 252 gigatoneladas de gelo por ano, em média.
Os pesquisadores agora estão analisando as pequenas variações na sensibilidade à inclinação da Terra que ocorrem nos três padrões amplos que encontraram, mas a mensagem principal já está clara, disse Levy.
"O gelo marinho antártico é claramente importante", disse ele. "Precisamos avançar e descobrir maneiras de cumprir as metas de emissões".
