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Momento infeliz e taxa de mudança podem ser o suficiente para derrubar um sistema climático
As consequências alterariam drasticamente as condições para a agricultura, a biodiversidade e a economia em grandes partes do mundo.
Por Universidade de Copenhague - 22/02/2021


Crédito: TiPES / HP

Imagine mudanças abruptas nas monções tropicais, reduções nas chuvas do Hemisfério Norte e fortalecimento das trilhas de tempestades do Atlântico Norte em décadas. Esses são alguns dos impactos que os cientistas do clima esperam se a Circulação Meridional Invertida do Atlântico (AMOC), que redistribui o calor das regiões equatoriais para o Hemisfério Norte, repentinamente entrar em um estado dormente como resultado do aquecimento global. As consequências alterariam drasticamente as condições para a agricultura, a biodiversidade e a economia em grandes partes do mundo.

Um modelo de estudo realizado por Johannes Lohmann e Peter D. Ditlevsen da Physics of Ice, Climate, and Earth, The Niels Bohr Institute, da Universidade de Copenhagen, Dinamarca, agora sugere o AMOC e, potencialmente, outros subsistemas climáticos que se aproximam de pontos de inflexão podem cair muito antes antecipado por causa da inclinação induzida pela taxa. A obra, publicada hoje no PNAS, faz parte do projeto TiPES financiado pelo EU Horizon 2020.

O tempo é importante

Há uma preocupação crescente entre os cientistas do clima de que vários subsistemas climáticos podem cair irreversivelmente e abruptamente para um novo estado se os níveis de CO 2 atmosférico forem empurrados para além de limites ainda desconhecidos. Esses subsistemas incluem os mantos de gelo da Antártica e da Groenlândia, a floresta amazônica, as monções asiáticas australianas, o gelo marinho do Oceano Ártico e o AMOC.

Além disso, ainda é incerto se os efeitos de inclinação induzidos pela taxa também podem ocorrer. Esses efeitos se manifestam como uma inclinação do sistema para um novo estado, mesmo antes que um limite teórico nas condições externas (como os níveis de CO 2 atmosférico ) seja alcançado. Na inclinação induzida pela taxa, a taxa de mudança - não a quantidade de mudança - é o fator importante. Isso ocorre porque a inclinação ocorre mais rapidamente quando as condições do sistema mudam rapidamente.

Para estudar a inclinação induzida pela taxa no sistema climático, o Dr. Johannes Lohmann investigou o fenômeno em um modelo oceânico complexo , o Veros.

Inerentemente imprevisível

Primeiro, o limite de inclinação do modelo em aumentos muito lentos da entrada de água doce do Atlântico Norte foi identificado. Em seguida, uma série de experimentos foi realizada, onde a entrada de água doce foi aumentada em taxas variáveis, mas apenas para níveis abaixo do limite de tombamento. Os resultados mostraram claramente as características da inclinação induzida pela taxa.

Especificamente, quando o modelo do oceano foi submetido a aumentos na entrada de água doce para o Atlântico Norte, que simulou o derretimento acelerado da camada de gelo da Groenlândia em escalas de tempo de 10 a 150 anos, o AMOC teve uma forte tendência de cair para um estado dormente antes de seu limiar foi atingido.

Também pareceu que, devido à dinâmica caótica do modelo do oceano, a inclinação induzida pela taxa era altamente sensível a mudanças mínimas nas condições iniciais e a taxa de mudança do aumento da água de degelo. Isso torna o limite de inclinação difuso. Portanto, o destino qualitativo da circulação do oceano, isto é, se entrará em colapso ou permanecerá como o estado moderno, permanece inerentemente imprevisível.

Preocupante, se real

A ocorrência de inclinação induzida pela taxa em um modelo oceânico global fornece evidências importantes de que um ou mais subsistemas climáticos podem tombar por serem empurrados muito rapidamente como resultado do aquecimento global. Se isso é de fato uma realidade, ainda precisa ser mostrado em mais modelos na hierarquia de modelos climáticos .

No entanto, os resultados apontam para limitações fundamentais na previsibilidade climática e corroboram a necessidade de limitar as emissões de CO 2 a fim de ficar longe de tombamentos perigosos e imprevisíveis.

"É uma notícia preocupante. Porque, se isso for verdade, reduz nosso espaço operacional seguro", diz Johannes Lohmann.

 

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