Ponto de inflexão na camada de gelo da Antártida e a elevação do nível do mar

Cientistas do clima que estimam a futura elevação do nível do mar, em geral, partem do princípio de que as camadas de gelo reagem ao aquecimento de forma lenta e relativamente previsível.

À medida que a temperatura sobe, o gelo recua num ritmo que os modelos climáticos conseguem calcular.

Pesquisas recentes, porém, indicam que essa premissa tem um ponto fraco.

Há cerca de um milhão de anos, a camada de gelo da Antártida ultrapassou um limite invisível e passou a responder às mudanças climáticas de modo muito mais intenso do que antes.

As forças que atuavam eram as mesmas, mas a reação do gelo tornou-se, em essência, diferente.

Uma chave que virou

Essa virada ocorreu durante um intervalo que os geólogos chamam de Transição do Pleistoceno Médio, época em que as eras glaciais do planeta ficaram mais longas e mais rigorosas.

Antes disso, os ciclos glaciais seguiam um compasso de aproximadamente 41.000 anos. Depois, passaram a se alongar para algo em torno de 100.000 anos, com resfriamentos mais profundos.

Esse panorama já era conhecido pelos cientistas. O que permanecia pouco claro era como, de fato, as camadas de gelo se comportaram ao atravessar essa transição.

Faltavam registros climáticos detalhados o suficiente para alimentar um modelo realista tão distante no tempo. Esses dados simplesmente não estavam disponíveis.

Reconstruindo a história que faltava

Kyung-Sook Yun, pesquisadora do Centro de Física do Clima da Pusan National University (PNU), na Coreia do Sul, liderou a equipa que encontrou uma maneira de contornar esse obstáculo.

Em vez de depender de registos inexistentes, os especialistas criaram por conta própria a história climática em falta e, então, observaram como o gelo reagia a ela.

O grupo começou com uma reconstrução computacional do clima global que recua até três milhões de anos, incluindo temperatura e precipitação à medida que variavam ao longo desse enorme período.

Trabalhos anteriores já tinham preparado o terreno para compreender o comportamento do gelo sob mudanças no dióxido de carbono, mas não com um forçamento contínuo como este.

Acompanhar a evolução de uma camada de gelo

A equipa inseriu essa história climática num modelo independente de camada de gelo da Penn State University - um sistema que acompanha como o gelo escoa, engrossa, aquece e se expande.

O modelo também representa o funcionamento das plataformas de gelo flutuantes que circundam o continente, onde o gelo em terra firme drena para o mar.

Para executar a simulação, foi necessário um dos supercomputadores científicos mais rápidos da Coreia do Sul.

Em vez de recriar um único instante da história da Terra, a simulação seguiu continuamente a evolução da camada de gelo antártica ao longo dos últimos três milhões de anos.

Um ponto de inflexão claro e abrupto na camada de gelo da Antártida

Dentro desse registo surgiu um valor decisivo. Quando o dióxido de carbono atmosférico caiu para menos de cerca de 240 partes por milhão, a camada de gelo da Antártida deixou de reagir de forma suave às mudanças na temperatura do ar e do oceano.

A partir daí, a resposta passou a oscilar com muito mais força. Trata-se do ponto de inflexão que ainda não tinha sido identificado com precisão.

O gelo não adotou esse novo comportamento de maneira gradual, enquanto o planeta arrefecia lentamente. Ele cruzou uma linha e mudou de natureza. A amplificação aconteceu de modo repentino, não aos poucos.

“Após essa transição, a camada de gelo da Antártida reage muito mais fortemente às mudanças no forçamento climático”, disse Yun.

“Isso indica que o sistema não evolui de forma gradual, mas, em vez disso, torna-se mais responsivo após cruzar um determinado limiar no sistema climático.”

Uma combinação de fatores ambientais

Na simulação, três elementos parecem ter-se somado para fazer o gelo antártico crescer e manter-se mais estável após a transição.

Oceânos glaciais mais frios provavelmente derreteram menos gelo por baixo, na zona onde a camada encontra o mar, reduzindo a perda contínua que águas mais quentes vinham promovendo na parte inferior.

O nível do mar mais baixo também reforçou o efeito. Com o nível global entre 49 e 101 m abaixo do atual, a pressão sobre o fundo do oceano diminuiu, e a rocha sob o gelo começou um lento processo de soerguimento.

Esse levantamento, no modelo, permitiu que o gelo se acumulasse com mais espessura ao longo da costa.

Em conjunto, água mais fria e rocha em ascensão formaram camadas de gelo maiores e mais resistentes, que caracterizaram as eras glaciais posteriores.

Cada pequeno impulso alimentava o seguinte. Instalou-se um estado congelado mais pesado e mais persistente.

Implicações para a elevação do nível do mar

O motivo de um congelamento de um milhão de anos atrás entrar no debate atual resume-se a uma palavra: limiares.

Se uma camada de gelo é capaz de alterar a sua sensibilidade no sentido do frio, ela também pode fazê-lo no sentido do calor - e essa possibilidade muda a forma como os pesquisadores interpretam o risco à frente.

O coautor do estudo Axel Timmermann afirmou que a camada de gelo se mostrou mais sensível a forças externas do que os cientistas supunham, o que levanta questões difíceis sobre o seu futuro.

Outras modelagens recentes já destacaram quão pouco aquecimento do oceano poderia bastar para empurrar a Antártida Ocidental além de um ponto de inflexão.

A preocupação prática é o nível do mar. A Antártida é a maior incógnita isolada na determinação de quanto os oceanos podem subir neste século e depois.

Estimativas que pressupõem um derretimento suave e previsível podem estar a interpretar mal o gelo. Projeções recentes já cobrem uma faixa ampla, dependendo das emissões.

Um alerta mais contundente para o futuro

O que este estudo acrescenta é algo concreto. Agora há evidências de que a camada de gelo da Antártida já cruzou antes um limiar de sensibilidade.

A camada passou de uma resposta estável para uma resposta violenta num nível específico de dióxido de carbono. Esse comportamento era suspeitado há muito tempo. Agora ele tem um número.

Com isso, o formato do perigo muda. Se o gelo consegue alternar de regime ao atingir um limiar, previsões baseadas em mudanças graduais correm o risco de não captar o momento em que o sistema dá um solavanco.

Identificar esse ponto de inflexão oferece aos modeladores um alvo real para refinar as previsões de elevação do nível do mar ao longo das costas do mundo.

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