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Pesquisadores liderados pela Universidade de Princeton examinaram uma série de possíveis impactos relacionados ao clima no oceano para prever quando esses impactos podem ocorrer. Alguns impactos - como aumento da temperatura do mar e acidificação - já começaram, enquanto outros, como mudanças na produtividade microbiana, que servem de base para a cadeia alimentar marinha, acontecerão no próximo século. Imagens da NASA EarthData mostram a cor do oceano, um indicador de produtividade microbiana. Crédito: NASA
A temperatura do mar e a acidificação dos oceanos subiram durante as últimas três décadas para níveis além do esperado devido apenas à variação natural, segundo um novo estudo conduzido por pesquisadores de Princeton. Enquanto isso, outros impactos da mudança climática, como mudanças na atividade dos micróbios oceânicos que regulam os ciclos de carbono e oxigênio da Terra, levarão várias décadas até um século para aparecer. O relatório foi publicado em 19 de agosto online na revista Nature Climate Change.
O estudo analisou as mudanças físicas e químicas no oceano associadas ao aumento do dióxido de carbono atmosférico devido às atividades humanas. "Procuramos abordar uma questão científica fundamental: quando, por que e como as mudanças importantes se tornarão detectáveis acima das variações normais que esperamos ver no oceano global?" disse Sarah Schlunegger, pesquisadora de pós-doutorado no Programa de Ciências Atmosféricas e Oceânicas (AOS) da Universidade de Princeton.
O estudo confirma que os resultados ligados diretamente à escalada do dióxido de carbono atmosférico já surgiram no registro observacional de 30 anos existente. Estes incluem aquecimento da superfície do mar, acidificação e aumentos na taxa em que o oceano remove o dióxido de carbono da atmosfera.
Em contraste, os processos amarrado indiretamente para a rampa de dióxido de carbono atmosférico através da modificação gradual do clima e a circulação do oceano irá levar mais tempo, a partir de três décadas para mais de um século. Estes incluem mudanças na mistura do oceano superior, fornecimento de nutrientes e ciclagem de carbono através de plantas e animais marinhos.
"O que é novo sobre este estudo é que ele dá um prazo específico para quando as mudanças oceânicas ocorrerão", disse Jorge Sarmiento, professor de Geociência e Engenharia Geológica, emérito George J. Magee. "Algumas mudanças demoram muito tempo enquanto outras já são detectáveis."
O oceano fornece um serviço climático ao planeta, absorvendo o excesso de calor e carbono da atmosfera, diminuindo assim o ritmo do aumento das temperaturas globais, disse Schlunegger. Este serviço, no entanto, vem com uma penalidade - ou seja, a acidificação dos oceanos e o aquecimento dos oceanos, que alteram a forma como os ciclos de carbono através do oceano afetam os ecossistemas marinhos.
A acidificação e o aquecimento dos oceanos podem prejudicar os organismos marinhos microbianos que servem de base para a cadeia alimentar marinha que alimenta a pesca e os recifes de corais, produz oxigênio e contribui para a redução da concentração de dióxido de carbono na atmosfera.
O estudo teve como objetivo peneirar as mudanças oceânicas ligadas à mudança climática provocada pelo homem em decorrência da variabilidade natural. Flutuações naturais no clima podem disfarçar mudanças no oceano, então os pesquisadores observaram quando as mudanças seriam tão dramáticas que se destacariam acima da variabilidade natural.
A pesquisa sobre o clima é freqüentemente dividida em duas categorias, modelagem e observações - os cientistas que analisam observações da Terra real e aqueles que usam modelos para prever quais mudanças estão por vir. Este estudo aproveita as previsões feitas pelos modelos climáticos para informar os esforços observacionais de quais mudanças são prováveis e onde e quando procurá-las, disse Schlunegger.
Os pesquisadores conduziram uma modelagem que simula possíveis estados climáticos futuros que poderiam resultar de uma combinação de mudança climática feita pelo homem e chance aleatória. Esses experimentos foram realizados com o Modelo do Sistema Terrestre, um modelo climático que possui um ciclo de carbono interativo, para que mudanças no clima e no ciclo do carbono possam ser consideradas em conjunto.
O uso do Modelo do Sistema Terrestre foi facilitado por John Dunne, que lidera as atividades de modelagem de carbono oceânico no Laboratório de Dinâmica de Fluidos Geofísicos da Administração Oceânica e Atmosférica Nacional (NOAA), em Princeton. A equipe de Princeton incluiu Richard Slater, modelador sênior do sistema terrestre da AOS; Keith Rodgers, um oceanógrafo de pesquisa da AOS, atualmente na Universidade Nacional de Pusan, na Coréia do Sul; e Jorge Sarmiento, o professor George J. Magee de Geociência e Engenharia Geológica, emérito. A equipe também incluiu Thomas Frölicher, professor da Universidade de Berna e ex-colega de pós-doutorado em Princeton, e Masao Ishii, da Agência Meteorológica do Japão.
A descoberta de um atraso de 30 a 100 anos no surgimento de efeitos sugere que os programas de observação oceânica devem ser mantidos por muitas décadas no futuro para monitorar efetivamente as mudanças que ocorrem no oceano. O estudo também indica que a detectabilidade de algumas mudanças no oceano se beneficiaria de melhorias na atual estratégia de amostragem observacional. Estes incluem olhar mais fundo no oceano para mudanças no fitoplâncton, e capturar mudanças no verão e no inverno, ao invés de apenas a média anual, para a troca de dióxido de carbono oceano-atmosfera.
"Nossos resultados indicam que muitos tipos de esforços observacionais são críticos para nossa compreensão de nosso planeta em mudança e nossa capacidade de detectar mudanças", disse Schlunegger. Estes incluem séries temporais ou locais permanentes de medição contínua, bem como programas regionais de amostragem e plataformas globais de sensoriamento remoto.
O estudo "Surgimento de sinais antropogênicos no ciclo do carbono dos oceanos" foi publicado na Nature Climate Change, em 19 de agosto de 2019.
Fonte: Physics.Org /
https://phys.org/news/2019-08-roadmap-ocean-due-climate.html
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Hélio R.M. Cabral
(Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da
Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).
Membro da Society for
Science and the Public (SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA
(National Aeronautics and Space Administration) e ESA (European Space Agency).
Participa
do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela
NASA.
A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica
Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA) e U.S Department of State.
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