A circulação atmosférica enfraquece após erupções vulcânicas e pode afetar o El Niño

Uma equipe internacional de cientistas trabalhou em conjunto no Universidade de Washington em St., e descobriu que as erupções vulcânicas podem causar o enfraquecimento temporário da circulação do Pacífico, induzindo condições semelhantes às do El Niño. Os resultados fornecem informações muito importantes sobre como os eventos El Niño e La Niña podem mudar no futuro.

Variações periódicas na temperatura da água e nos ventos sobre o oceano, chamadas ENSO (El Niño-Oscilação Sul), são uma importante força meteorológica. Os cientistas sabem que a atividade humana está afetando esse sistema, mas ainda estão a determinar até que ponto.

Um novo estudo publicado na Nature revelou que o componente atmosférico deste sistema, denominado Pacific Walker Circulation (PWC), a circulação da Célula de Walker no Pacífico, mudou seu comportamento durante a era industrial de maneiras que não eram esperadas.

O grande Oceano Pacífico, a PWC e o seu poder sobre a circulação geral

“O que acontece no Pacífico tropical não permanece no Pacífico tropical”, disse Bronwen Konecky, professora assistente de ciências terrestres, ambientais e planetárias em Artes e Ciências na Universidade de Washington. “Afeta vastas regiões do mundo. A circulação do Pacífico é um fator importante de variabilidade na precipitação global.”

A rotação da Terra faz com que as águas superficiais quentes se acumulem no lado ocidental das bacias oceânicas. No Pacífico, isto induz condições mais úmidas na Ásia, com ventos alísios de baixa altitude soprando para oeste através do mar. Os ventos de leste de alta altitude criam uma circulação atmosférica, a PWC, que impulsiona os padrões climáticos no Pacífico tropical e muito além.

Conforme detalhado em ScienceDaily, Konecky disse: "Quando você olha para as projeções dos futuros estados climáticos do mundo, há uma concordância incrivelmente alto entre os modelos quando se trata de mudanças futuras de temperatura. Há muito menos acordo quando se trata de mudanças futuras no clima. precipitação", acrescenta ela.

Os modelos climáticos geralmente preveem que a PWC irá enfraquecer em resposta ao aquecimento global. No entanto, o seu recente fortalecimento sugere que os aerossóis (a suspensão de finas partículas sólidas ou gotículas líquidas no ar) introduzidos pela atividade humana poderiam ter o efeito oposto.

Efeitos das mudanças climáticas na moto aquática

Georgy Falster, pesquisador da Universidade Nacional Australiana e do Centro de Excelência para Extremos Climáticos da ARC, e autor principal deste estudo, explica que propuseram determinar se os gases com efeito de estufa (GEE) afetaram a circulação do Pacifico. “Descobrimos que a força global ainda não mudou, mas em vez disso o comportamento ano após ano é diferente.”

Falster trabalhou com Konecky como pós-doutorado na Universidade de Washington. Sloan Coats, da Universidade do Havaí em Manoa, e Samantha Stevenson, da Universidade da Califórnia, Santa Bárbara, são os outros autores.

Estes cientistas observaram que o tempo que leva para a circulação do Pacífico mudar entre as fases El Niño e La Niña diminuiu ligeiramente durante a era industrial. Isso “poderia exacerbar os riscos associados de secas, incêndios, chuvas e inundações.”, observou Falster.

Dito isto, os autores não notaram nenhuma mudança significativa na força da circulação, pelo menos não ainda. “Esse foi um resultado surpreendente”, disse Stevenson. “Porque até o final do século 21, a maioria dos modelos climáticos sugerem que a Circulação Pacific Walker irá enfraquecer.”

A equipe utilizou dados de núcleos de gelo, árvores, lagos, corais e cavernas para investigar padrões climáticos de longo prazo no Pacífico ao longo dos últimos 800 anos. Os cientistas combinaram esses conjuntos de dados com dados observacionais mais recentes e, em seguida, usaram métodos estatísticos para produzir reconstruções do PWC resolvidas anualmente.

“Nosso estudo fornece um contexto de longo prazo para um componente fundamental do sistema atmosfera-oceano nos trópicos”, disse Coats. “Compreender como a PWC é afetada pelas mudanças climáticas permitirá que as comunidades em todo o Pacífico e em outros lugares se preparem melhor para os desafios que poderão enfrentar nas próximas décadas”, concluiu Coats.

Debate entre climatologistas

Entre os cientistas do clima tem havido um debate acalorado nos últimos anos sobre o que o sistema El Niño faz após uma erupção vulcânica, disse Konecky, lembrando que a PWC é o componente atmosférico desse sistema.

“Há muito tempo que sabemos que grandes erupções vulcânicas, especialmente nos trópicos, tendem a arrefecer o planeta durante alguns anos”, disse Konecky. "Mas quando se trata de hidroclima, os impactos são mais difíceis de determinar, porque a precipitação e outras variáveis hidroclimáticas são muito mais sensíveis do que a temperatura. Portanto, é difícil dizer: foi um pouco mais úmido este ano porque um vulcão entrou em erupção perto de Fiji, ou foi por algum outro motivo?", pergunta Konecky.

O efeito decisivo dos vulcões no PWC

As erupções vulcânicas têm o poder de afetar o clima à escala global, mas nem todos os vulcões têm esse impacto. Pesquisas anteriores mostraram que quando há uma forte erupção vulcânica tropical, o mundo tende a esfriar um pouco.

Em termos do potencial impacto no hidroclima ou na precipitação, outros cientistas têm analisado se as erupções vulcânicas alteram as temperaturas dos oceanos, porque o gradiente das temperaturas dos oceanos no Pacífico tropical pode preparar o terreno para eventos de El Niño.

Este novo estudo aborda o impacto das erupções concentrando-se no comportamento da atmosfera, e não nas temperaturas dos oceanos.

Os resultados foram surpreendentes: “Depois de uma erupção vulcânica, vemos um enfraquecimento muito consistente da circulação do Pacífico”, disse Konecky. “Isso não está acontecendo por acaso. É bastante sólido”, disse ele.

"Vemos uma resposta consistente na atmosfera, enquanto outros não viram a mesma resposta nas temperaturas dos oceanos. E isso acontece porque a resposta atmosférica é mais forte ou é mais fácil de detectar."