Em um estudo publicado esta semana na The Cryosphere , pesquisadores do National Center for Atmospheric Science e da University of Reading demonstram como a mudança climática pode levar ao aumento irreversível do nível do mar à medida que as temperaturas continuam a subir e a camada de gelo da Groenlândia continua a diminuir.

A reportagem é publicada por University of Reading e reproduzida por EcoDebate, 3 de dezembro de 2020. A tradução e edição são de Henrique Cortez.

A enorme camada de gelo enfrenta um ponto sem retorno, além do qual não mais crescerá totalmente, alterando permanentemente os níveis do mar em todo o mundo.

A camada de gelo da Groenlândia é sete vezes a área do Reino Unido e armazena uma grande quantidade de água congelada da Terra. Nas taxas atuais de derretimento, contribui com quase 1 mm para o nível do mar por ano e é responsável por cerca de um quarto do aumento total do nível do mar.

Desde 2003, apesar dos períodos sazonais de crescimento, o manto de gelo da Groenlândia perdeu 3,5 trilhões de toneladas de gelo.

A elevação do nível do mar é um dos efeitos mais graves da mudança climática, ameaçando áreas costeiras em todo o mundo e colocando em risco milhões de pessoas que vivem em áreas baixas. Bangladesh, Flórida e o leste da Inglaterra estão entre muitas áreas conhecidas como particularmente vulneráveis.

Em cenários nos quais o aquecimento global vai além de 2 ° C, a meta do Acordo de Paris, devemos esperar uma perda significativa de gelo e vários metros de aumento do nível do mar global para persistir por dezenas de milhares de anos, de acordo com a nova pesquisa. Quanto mais quente o clima, maior será o aumento do nível do mar.

Além disso, mesmo que as temperaturas voltem aos níveis atuais mais tarde, os cientistas mostraram que a camada de gelo da Groenlândia nunca vai voltar a crescer totalmente uma vez que derrete além de um ponto crítico. Depois desse ponto, o nível do mar permaneceria permanentemente dois metros mais alto do que agora, independentemente de outros fatores que contribuem para o aumento do nível do mar.

Isso ocorre porque o manto de gelo é tão grande que tem um impacto substancial no clima local e, à medida que diminui, a Groenlândia experimenta temperaturas mais quentes e menos neve.

Uma vez que o manto de gelo recue da parte norte da ilha, a área permanecerá livre de gelo.

Para evitar o aumento irreversível do nível do mar que o derretimento causaria, os cientistas dizem que a mudança climática deve ser revertida antes que o manto de gelo tenha diminuído para o limite de massa, que seria alcançado em cerca de 600 anos na maior taxa de perda de massa dentro da faixa provável do Quinto Relatório de Avaliação do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas.

O professor Jonathan Gregory, Cientista do Clima do National Center for Atmospheric Science e da University of Reading, disse: “Nossos experimentos enfatizam a importância de mitigar o aumento da temperatura global. Para evitar a perda parcialmente irreversível da camada de gelo, a mudança climática deve ser revertida – não apenas estabilizado – antes de chegarmos ao ponto crítico onde a camada de gelo diminuiu muito. ”

Para estudar a camada de gelo, os cientistas do Centro Nacional de Ciência Atmosférica simularam os efeitos do derretimento da camada de gelo da Groenlândia sob uma gama de possíveis aumentos de temperatura, variando do aquecimento mínimo ao pior cenário.

Em todos os climas futuros, como o presente ou mais quente, a camada de gelo diminuiu de tamanho e contribuiu para um certo grau de elevação do nível do mar.

É importante ressaltar que havia cenários em que o derretimento da camada de gelo poderia ser revertido. Mas, eles contam com ações para neutralizar o aquecimento global antes que seja tarde demais.

Esta é a primeira vez que o manto de gelo da Groenlândia é estudado com tantos detalhes, usando um modelo de computador que combina modelos do clima e do manto de gelo.

Referência:
Large and irreversible future decline of the Greenland ice sheet
The Cryosphere, 14, 4299–4322, 2020
DOI . Disponível aqui.

Interconexão do clima global: Degelo no hemisfério norte impacta a Antártida

Para ver o quão profundamente interconectado o planeta realmente está, basta olhar para os enormes mantos de gelo no hemisfério norte e no pólo sul.

Juan Siliezar, EcoDebate, 1 de dezembro de 2020. A tradução e edição são de Henrique Cortez.

A milhares de quilômetros de distância, eles dificilmente são vizinhos, mas de acordo com uma nova pesquisa de uma equipe de cientistas internacionais – liderada por Natalya Gomez, Ph.D. 14, incluindo o professor de Harvard Jerry X. Mitrovica – o que acontece em uma região tem um efeito surpreendentemente direto e descomunal na outra, em termos de expansão ou derretimento do gelo.

A análise, publicada na Nature , mostra pela primeira vez que as mudanças na camada de gelo da Antártica foram causadas pelo derretimento das camadas de gelo no hemisfério norte.
A influência foi impulsionada por mudanças no nível do mar causadas pelo derretimento do gelo no norte durante os últimos 40.000 anos. Entender como isso funciona pode ajudar os cientistas do clima a compreender as mudanças futuras à medida que o aquecimento global aumenta o derretimento das principais camadas de gelo e calotas polares, disseram os pesquisadores.

O estudo mostra como esse efeito gangorra funciona. Os cientistas descobriram que quando o gelo no hemisfério norte permaneceu congelado durante o último pico da Idade do Gelo, cerca de 20.000 a 26.000 anos atrás, isso levou à redução do nível do mar na Antártica e ao crescimento da camada de gelo lá. Quando o clima esquentou depois desse pico, as camadas de gelo no norte começaram a derreter, fazendo com que o nível do mar no hemisfério sul subisse. A ascensão do oceano fez com que o gelo na Antártica recuasse para o tamanho que tem hoje ao longo de milhares de anos, uma resposta relativamente rápida em tempo geológico.

“O estudo estabelece uma conexão subestimada entre a estabilidade da camada de gelo da Antártica e períodos significativos de derretimento no Hemisfério Norte” – Jerry X. Mitrovica

A questão do que causou o derretimento tão rápido do manto de gelo da Antártida durante esse período de aquecimento era um enigma antigo.

“Essa é a parte realmente empolgante disso”, disse Mitrovica, o Frank B. Baird Jr. Professor de Ciências no Departamento de Ciências da Terra e Planetárias. “O que motivou esses eventos dramáticos em que a Antártica liberou enormes quantidades de massa de gelo? Esta pesquisa mostra que os eventos não foram motivados por nada local. Eles foram impulsionados pelo aumento do nível do mar localmente, mas em resposta ao derretimento das camadas de gelo muito distantes. O estudo estabelece uma conexão subestimada entre a estabilidade da camada de gelo da Antártica e períodos significativos de derretimento no Hemisfério Norte”.

O recuo foi consistente com o padrão de mudança do nível do mar previsto por Gomez, agora professor assistente de ciências da Terra e planetárias na Universidade McGill, e colegas em trabalhos anteriores no continente Antártico. A próxima etapa é expandir o estudo para ver onde mais o recuo do gelo em um local leva ao recuo em outro. Isso pode fornecer informações sobre a estabilidade da camada de gelo em outras épocas da história e talvez no futuro.

“Olhar para o passado pode realmente nos ajudar a entender como funcionam os mantos de gelo e os níveis do mar”, disse Gomez. “Isso nos dá uma melhor avaliação de como todo o sistema terrestre funciona.”

Junto com Gomez e Mitrovica, a equipe de cientistas do projeto incluía pesquisadores da Oregon State University e da University of Bonn, na Alemanha. As rochas em que se concentraram, chamadas de destroços transportados por gelo, já foram incrustadas na camada de gelo da Antártica. Os icebergs caídos os carregaram para o Oceano Antártico. Os pesquisadores determinaram quando e onde eles foram liberados da camada de gelo. Eles combinaram a modelagem da camada de gelo e do nível do mar com amostras de sedimentos do fundo do oceano perto da Antártica para verificar suas descobertas. E os pesquisadores também observaram marcadores de linhas costeiras anteriores para ver como a borda da camada de gelo recuou.

Gomez tem pesquisado mantos de gelo desde que ela era uma estudante de graduação da Escola de Artes e Ciências no Grupo Mitrovica . Ela liderou um estudo em 2010 que mostrou que os efeitos gravitacionais dos mantos de gelo são tão fortes que, quando os mantos de gelo derretem, o aumento do nível do mar esperado por toda a água do degelo que entra nos oceanos seria contrabalançado nas áreas próximas. Gomez mostrou que se todo o gelo do manto de gelo oeste da Antártica derretesse, poderia realmente diminuir o nível do mar próximo ao gelo em até 300 pés, mas o nível do mar subiria significativamente mais do que o esperado no hemisfério norte.

Este artigo promoveu esse estudo perguntando como o derretimento das camadas de gelo em uma parte do sistema climático afetou outra. Nesse caso, os pesquisadores analisaram as camadas de gelo do hemisfério norte que antes cobriam a América do Norte e o norte da Europa.

Ao reunir dados de modelagem sobre o aumento do nível do mar e derretimento da camada de gelo com os destroços que sobraram dos icebergs que romperam a Antártica durante a Idade do Gelo, os pesquisadores simularam como os níveis do mar e a dinâmica do gelo mudaram em ambos os hemisférios nos últimos 40.000 anos.

Os pesquisadores foram capazes de explicar vários períodos de instabilidade durante os últimos 20.000 anos, quando a camada de gelo da Antártica passou por fases de derretimento rápido conhecidas como “pulsos de derretimento”. Na verdade, de acordo com seu modelo, se não fosse por esses períodos de recuo rápido, a camada de gelo da Antártica, que cobre quase 14 milhões de quilômetros quadrados e pesa cerca de 26 milhões de gigatoneladas, seria ainda mais gigantesca do que é agora.

Com os registros geológicos, que foram coletados principalmente por Michael Webster da Universidade de Bonn, os pesquisadores confirmaram a linha do tempo prevista por seu modelo e viram que essa mudança no nível do mar na Antártica e o derramamento de massa corresponderam a episódios de derretimento das camadas de gelo em o hemisfério norte.

Os dados pegaram Gomez de surpresa. Mais do que tudo, porém, aprofundou sua curiosidade sobre esses sistemas congelados.

“Essas camadas de gelo são partes realmente dinâmicas, emocionantes e intrigantes do sistema climático da Terra. É impressionante pensar em gelo com vários quilômetros de espessura, que cobre um continente inteiro e que está evoluindo em todas essas escalas de tempo diferentes, com consequências globais ”, disse Gomez. “É apenas uma motivação para tentar entender melhor esses sistemas realmente enormes que estão tão distantes de nós.”

Este trabalho foi parcialmente financiado pelo Conselho de Pesquisa em Ciências Naturais e Engenharia, o Canada Research Chair, a Canadian Foundation for Innovation, o Deutsche Forschungsgemeinschaft e a NASA.

Referência:
Gomez, N., Weber, M.E., Clark, P.U. et al. Antarctic ice dynamics amplified by Northern Hemisphere sea-level forcing. Nature 587, 600–604 (2020). Disponível aqui.