A desaceleração da circulação oceânica nos tempos antigos aponta para riscos climáticos futuros
As circulações oceânicas globais regulam o clima da Terra, transportando o excesso de calor dos trópicos para os pólos. Se estas circulações mudassem ou abrandassem, então o nosso clima seria completamente diferente do que conhecemos.
Um estudo da UC Riverside mostra que eventos de calor extremo no passado da Terra causaram uma diminuição na troca de águas oceânicas superficiais e profundas. Esse sistema, muitas vezes descrito como a “correia transportadora global”, redistribui o calor globalmente, tornando habitáveis grandes áreas do planeta.
Mudanças na circulação oceânica global no passado e suas implicações para o futuro
Um estudo, publicado no Proceedings of the National Academy of Sciences, PNAS, utilizou conchas fossilizadas de antigos sedimentos do fundo do mar para demonstrar como funcionava a correia transportadora há cerca de 50 milhões de anos. O clima deste período assemelha-se às condições previstas para o final deste século, caso não sejam feitas reduções significativas nas emissões de carbono.
Os oceanos regulam o clima da Terra movendo a água quente do equador para os polos, equilibrando as temperaturas. Sem essa circulação, os trópicos seriam muito mais quentes e os polos muito mais frios, provocando mudanças climáticas abruptas. Os oceanos também removem dióxido de carbono antropogênico da atmosfera. Os oceanos são de longe o maior reservatório de carbono existente na superfície da Terra hoje, disse Sandra Kirtland Turner, vice-presidente do Departamento de Ciências da Terra e Planetárias da UCR e primeira autora do estudo.
Hoje, os oceanos contêm quase 40 biliões de toneladas de carbono, mais de 40 vezes a quantidade de carbono na atmosfera. Os oceanos também absorvem cerca de um quarto das emissões antropogênicas de CO2, disse Kirtland Turner.
Eventos hipertérmicos
A equipe de pesquisa estudou o início do Eoceno, entre 49 e 53 milhões de anos atrás, quando a Terra era muito mais quente. Durante eventos hipertérmicos, picos de CO2 e de temperatura, o oceano profundo aqueceu até 12°C, com um aquecimento adicional de 3°C. Embora a causa exata dos eventos hipertérmicos seja debatida e tenha ocorrido muito antes da existência dos humanos, esses eventos hipertérmicos são os melhores análogos que temos para as futuras mudanças climáticas, disse Kirtland Turner.
Os pesquisadores reconstruíram os padrões de circulação oceânica profunda durante esses eventos hipertérmicos, analisando pequenas conchas fósseis de foraminíferos, microrganismos encontrados nos oceanos. À medida que as criaturas constroem as suas conchas, incorporam elementos dos oceanos, e podemos medir as diferenças na química destas conchas para reconstruir amplamente informações sobre as antigas temperaturas dos oceanos e padrões de circulação, disse Kirtland Turner.
Os isótopos de carbono nas conchas mostram a idade da água, refletindo há quanto tempo ela está isolada da superfície. Esse método ajuda a reconstruir os padrões de movimento das águas profundas do oceano.
As conchas foraminíferas refletem a atividade fotossintética próxima, indicando a presença recente de água superficial. A fotossíntese ocorre apenas na superfície do oceano, portanto a água que esteve recentemente na superfície tem um sinal rico em carbono 13 que se reflete nas conchas quando essa água afunda nas profundezas do oceano, disse Kirtland Turner. Em contraste, a água que esteve isolada da superfície durante muito tempo acumulou relativamente mais carbono-12 à medida que os restos de organismos fotossintéticos afundam e se decompõem. Portanto, a água mais antiga tem relativamente mais carbono-12 em comparação com a água “mais jovem”.
Resultados do estudo
A equipe utilizou modelos climáticos para simular a resposta do antigo oceano ao aquecimento, validando os resultados com análises de conchas foraminíferas. Durante o Eoceno, o CO2 atmosférico era de cerca de 1.000 partes por milhão (ppm), o que contribuiu para as altas temperaturas.
Hoje, a atmosfera contém cerca de 425 ppm. As atuais emissões humanas de quase 37 mil milhões de toneladas de CO2 por ano poderão levar a condições semelhantes às do início do Eoceno no final deste século.
Kirtland Turner enfatiza a necessidade de reduzir as emissões. Não é uma situação de tudo ou nada, disse ele. Cada pequena mudança incremental é importante quando se trata de emissões de carbono. Mesmo pequenas reduções de CO2 estão correlacionadas com menos impactos, menos perdas de vidas e menos alterações no mundo natural.
Referência da notícia:
Sandra Kirtland Turner et al, Sensitivity of ocean circulation to warming during the Early Eocene greenhouse. PNAS 2024. https://doi.org/10.1073/pnas.2311980121