Aaron Putnam está sentado perto de uma pedra no alto das Sierras, no centro da Califórnia, batendo com martelo e cinzel para retirar uma amostra da história da era do gelo. Cada pedaço de rocha é uma peça de um grande quebra-cabeça:como nosso sistema climático se comportou da última vez em que aqueceu como está fazendo hoje?

Vestido com um boné de beisebol, óculos de proteção, calças de caminhada cinza e um clássico casaco de lã xadrez preto e vermelho de Mainer, Putnam faz uma pausa após vários golpes para respirar e descansar o braço. O boné, de uma empresa de turismo de helicóptero, é uma lembrança de outra expedição glacial, para a Nova Zelândia. Verão passado, ele estava na Mongólia. Aqui, às 11, 000 pés, o ar é rarefeito, nítido e claro, o céu de um azul vívido. Montanhas de picos pontiagudos envolvem seu local. Manchas brancas ao longo das altas encostas marcam os campos de neve cada vez menores de agosto. A pedra em que ele está é do tamanho de um carro pequeno, e senta-se em uma morena glacial, uma crista de rochas deixada para trás há milhares de anos pelo recuo do gelo. Lá de baixo, você pode ouvir o barulho de riachos caindo em cascata lá de cima, alimentando uma sequência descendente de piscinas azuis abaixo:Lagos Babuínos.

Onde a paisagem se nivela, a água do degelo nutre prados verdes exuberantes pontilhados de flores silvestres. Esses mesmos riachos que fluem do derretimento da neve e do gelo das altas serras também ajudam a abastecer milhões de pessoas na Califórnia e em Nevada.

Talvez cem mil anos atrás, uma enorme geleira construída por anos de acumulação de neve no solo lentamente em direção à planície a leste, pegando pedras e outros detritos ao longo do caminho e, eventualmente, cobrindo a maioria dessas montanhas. Este foi o início da última era do gelo, quando os mantos de gelo se espalharam por uma grande parte da América do Norte (incluindo o que hoje é a cidade de Nova York), e geleiras se espalharam por essas montanhas. Então, começando talvez 15, 000 anos atrás aqui, o gelo começou a recuar, soltando pedras de sua face derretida à medida que recuava.

"Apenas a geologia sugere que algo grande aconteceu, e aconteceu tão rápido que o gelo não conseguiu atingir o equilíbrio até que a maior parte do aquecimento fosse feito, "disse Putnam, um geólogo glacial da Universidade do Maine que também atua como adjunto no Observatório da Terra Lamont-Doherty na Universidade de Columbia.

"Em outras partes do mundo, descobrimos que as taxas de aquecimento da última era do gelo são semelhantes às taxas de aquecimento que testemunhamos hoje com o aumento das emissões de gases de efeito estufa, ", acrescentou." E, portanto, é um experimento global importante que está tentando nos ensinar sobre como o sistema climático responde ao aquecimento. E eu acho que este vale contém alguns dos segredos desse mistério. "

Trabalhando ao longo das cristas da morena deste vale, Putnam e seus colegas coletarão um registro de quando e com que rapidez o gelo recuou. Combinado com outras pesquisas sobre a história do clima da região, Putnam disse, o objetivo final é "usar o maior aquecimento da nossa história como um meio de calibrar nossa compreensão de como os blocos de neve podem diminuir com o aquecimento futuro e afetar como os recursos hídricos a jusante que alimentam Los Angeles e outras comunidades podem ser impactados."

No momento da visita, em agosto de 2016, A Califórnia estava passando por uma seca de vários anos que forçou cortes na agricultura e restrições severas ao uso doméstico de água. Desde então, as recentes tempestades trouxeram muito alívio, e acumulou as neves que ajudam a fornecer água durante a primavera e o verão mais secos. Mas a grande questão é se essas secas virão sobre a Califórnia com mais frequência, e duram mais.

O trabalho de Putnam é parte de um esforço para estudar geleiras ao redor do mundo - nos Alpes da Europa, o Himalaia, Mongólia, Patagônia, Nova Zelândia. Muitos estão diminuindo há décadas. Qual é a relação entre a temperatura e a extensão das geleiras? Como as diferentes partes do globo estão conectadas por meio de sistemas climáticos, o que leva os padrões climáticos básicos a se moverem, quão sensível é o gelo às mudanças de CO2?

"Temos que entender os padrões climáticos inter-hemisféricos, "disse Joerg Schaefer, um geólogo glacial em Lamont-Doherty que trabalha com Putnam. "Estamos influenciando o clima no momento como nenhuma variabilidade geológica jamais fez em termos de inclinação da taxa de mudança. É tão rápido. E para ser capaz de entender como o gelo do mar ártico está conectado às monções, como o hemisfério norte está conectado ao hemisfério sul, como a zona de convergência intertropical está se movendo quando você aquece o hemisfério norte tanto quanto nós fazemos no momento ... a única maneira de explicar isso ou entender isso é voltar e entender essas conexões inter-hemisféricas. "

O trabalho de Putnam se baseia em uma técnica relativamente nova chamada datação por exposição de superfície de berílio 10. Rochas caídas da geleira e expostas ao céu são bombardeadas com raios cósmicos que forçam uma reação química que produz o isótopo Berílio 10. Com o tempo, esse isótopo se acumula na rocha.

Pedra por pedra, Putnam e sua equipe - Ben Hatchett do Desert Research Institute em Nevada e Adam Hudson do U.S. Geological Survey em Denver - lascam e perfuram pedaços de rocha. Eles medem as pedras, localize-os usando uma unidade de GPS com sinal sonoro e guarde as amostras em sacolas de lona cuidadosamente etiquetadas.

No laboratório de Schaefer em Lamont-Doherty, as amostras serão divididas e reduzidas a apenas o berílio 10. Em seguida, no Laboratório Nacional Lawrence Livermore, na Califórnia, técnicos vão contar os átomos, que revelará por quanto tempo um determinado pedaço de pedra ficou exposto ao sol - em outras palavras, quando foi descoberto pelo gelo em retirada.

Para "calibrar" essas medições, uma equipe que acompanha Putnam nesta expedição de acampamento de seis dias, liderado por Scott Mensing da Universidade de Nevada-Reno, está colhendo amostras do fundo dos Lagos Babuínos. Eles procurarão os primeiros sinais de material orgânico - sinais da vida que surgiu na esteira do gelo. A datação por rádio-carbono desse material ajudará a confirmar a datação do Berílio 10.

A conclusão inicial de um trabalho semelhante conduzido em todo o mundo é sombria. "Primeira ordem, as geleiras fizeram o que o CO2 fez, "Schaefer disse. Esta ainda é uma hipótese que precisa de mais testes, ele disse, "mas se isso se mantiver ... isso teria impactos dramáticos" não apenas nas geleiras, mas também os principais mantos de gelo da Antártica e da Groenlândia.

"Se o gelo é realmente regulado por CO2, então certamente teríamos que enfrentar a realidade de que já nos comprometemos com quantidades absurdas de aumento do nível do mar, " ele disse.

As geleiras das montanhas desempenham um papel muito menor na elevação do nível do mar do que as camadas de gelo polares. Mas perdê-los ainda teria impactos dramáticos nas sociedades que vivem nas proximidades, Schaefer disse.

“Temos um projeto no Butão, no Himalaia, onde basicamente toda a economia deste país depende da energia hidrelétrica que eles vendem para a Índia, e a energia hidrelétrica depende do derretimento glacial quando a monção não está lá, "Schaefer disse. Embora haja bastante água derretida hoje, o gelo está encolhendo tão rápido que "em breve eles não terão mais água. Isso não está em nenhum modelo de engenharia ou econômico dessas regiões".

Ele observou que a Suíça está se voltando para a energia hidrelétrica, também, para substituir as usinas nucleares.

"Essas previsões não são baseadas em cenários realistas de mudanças climáticas e geleiras, ", disse ele. A pesquisa que Putnam e outros estão fazendo sobre o passado profundo de nosso clima pode ter uma influência direta em nossas previsões do clima futuro, e seu impacto no abastecimento de água, produção de energia e nossas economias.

"Então, essa é realmente uma conexão direta da pesquisa paleolítica básica com a energia - isso é dinheiro, "Schaefer disse.