Do paraíso ao inferno: simulação mostra quão rapidamente o efeito estufa sufoca os planetas

Pela primeira vez, pesquisadores simularam todo o processo descontrolado do efeito estufa, revelando que existem margens tênues entre um planeta ser um paraíso idílico e um horror inabitável.

Utilizando um modelo climático global 3D, os astrônomos descobriram que a diferença pode ser uma questão de apenas alguns graus e que as fases iniciais do processo apresentam mudanças significativas na estrutura atmosférica e na cobertura de nuvens de um planeta.

Na Terra, descobriram que um ligeiro aumento na luminosidade do Sol seria suficiente para desencadear este processo imparável, tornando o planeta inabitável. Seria necessário apenas um aumento da temperatura global de algumas dezenas de graus para que isso acontecesse.

"Até agora, os principais estudos em climatologia concentraram-se exclusivamente no estado temperado antes da fuga, ou no estado habitável pós-fuga", disse Martin Turbet, coautor do estudo e pesquisador do Centro Nacional Francês de Pesquisa Científica.

"É a primeira vez que uma equipe estuda a transição em si com um modelo climático global 3D e verifica como o clima e a atmosfera evoluem durante esse processo", disse ele.

Equilibrando os níveis de vapor de água

Vênus é um bom exemplo de planeta após um efeito estufa descontrolado. Sua atmosfera espessa e sufocante é bombeada com dióxido de carbono, ajudando a reter o calor e a elevar a temperatura da superfície a uma média de 464°C. Isso faz de Vênus o planeta mais quente do Sistema Solar.

Embora isso possa parecer muito diferente da Terra, parece que não seria preciso muito para nos levar a um destino semelhante.

Como um dos gases naturais do efeito estufa, o vapor d'água retém o calor na Terra como um cobertor atmosférico. Sem ele, nosso planeta congelaria.

Mas muito vapor d'água pode colocar o planeta num caminho perigoso, onde o aumento do calor provoca uma maior evaporação dos oceanos, liberando ainda mais vapor d'água para a atmosfera – um processo que, como dizem os pesquisadores, é incrivelmente complexo de parar quando começa a funcionar.

Padrões de nuvens peculiares

Ao modelar este mesmo cenário em planetas pequenos e rochosos como a Terra, os autores observaram como as primeiras fases de um efeito de estufa descontrolado alteraram as características da atmosfera. Surgiu um padrão de nuvens muito peculiar.

"“Desde o início da transição, podemos observar algumas nuvens muito densas desenvolvendo-se na alta atmosfera", disse Guillaume Chaverot, autor principal do estudo. "Na verdade, esta última não apresenta mais a inversão de temperatura característica da atmosfera terrestre que separa suas duas camadas principais: a troposfera e a estratosfera. A estrutura da atmosfera é profundamente alterada", complementou.

Os pesquisadores afirmam que esta descoberta é importante para o estudo dos climas de outros planetas, particularmente dos exoplanetas, onde a procura de condições habitáveis é um aspecto fundamental. No entanto, também destacam a sua importância para a Terra, numa altura em que as temperaturas globais estão aumentando rapidamente.

"Assumindo que este processo descontrolado seria iniciado na Terra, uma evaporação de apenas 10 metros da superfície dos oceanos levaria a um aumento de 1 bar na pressão atmosférica ao nível do solo", disse Chaverot. "Em apenas algumas centenas de anos, alcançaríamos uma temperatura do solo superior a 500°C", complementou.

Como tal, um dos principais objetivos da pesquisa futura da equipe será investigar se os gases de efeito estufa produzidos pelo ser humano poderão desencadear um efeito estufa descontrolado semelhante ao produzido por um aumento na luminosidade solar.

Referência da notícia:

Chaverot, G.; Bolmont, E; Turbet, M. First exploration of the runaway greenhouse transition with a 3D General Circulation Model. Astronomy & Astrophysics, v. 680, 2023.