Caverna Zoolithen em Burggaillenreuth com pedras de fluxo, estalactites, e estalagmites. Crédito:Jasper Wassenburg, JGU
A Oscilação do Atlântico Norte (NAO) é o modo de pressão atmosférica dominante sobre o Atlântico Norte que desempenha um papel significativo na determinação do clima de inverno na Europa. Dependendo do estado prevalecente do NAO, A Europa experimenta invernos amenos ou muito frios e até fortes tempestades. Geocientistas baseados na Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) na Alemanha estão atualmente reconstruindo as flutuações do NAO nos últimos 10, 000 anos com o objetivo de ser capaz de prever desenvolvimentos futuros. Para este propósito, eles usam estalagmites obtidas em cavernas subterrâneas como arquivos climáticos naturais e estão examinando novos indicadores de mudança climática para recuperar informações climáticas o mais precisas possível. Os resultados iniciais indicam que é provável que o NAO responda ao derretimento da calota de gelo do Ártico no futuro, com consequências para o nosso clima, ambiente, e a sociedade como um todo.
Dr. Jasper Wassenburg trabalha com estalagmites de cavernas no Atlas Médio, uma cordilheira no noroeste do Marrocos. As estalagmites são depósitos de carbonato de cálcio que crescem do chão de uma caverna para cima devido à precipitação de minerais de carbonato de cálcio depositados na água que goteja. A calcita é a forma mais comum de carbonato de cálcio, embora em alguns casos também possa ser aragonita. "Aragonite, se bem preservado, pode ser datado com notável precisão. Portanto, preferimos estalagmites de aragonita em vez de calcíticas, "explicou Wassenburg, que é membro da equipe de pesquisa liderada pelo Professor Denis Scholz no Instituto de Geociências da Universidade de Mainz.
A incorporação de elementos químicos em espeleotemas, que é o termo que os cientistas usam para os depósitos minerais secundários em cavernas, geralmente depende de mudanças no ambiente. Esses elementos são conhecidos como proxies climáticos porque fornecem evidências indiretas da história climática. O estudo de Wassenburg de sete amostras de espeleotemas obtidas no Marrocos, Índia, França, Espanha, e uma caverna conhecida como Hüttenbläserschachthöhle na região de Sauerland, na Alemanha, é a primeira tentativa de identificar em detalhes as concentrações nas quais os oligoelementos tendem a ser incorporados na aragonita. "Conseguimos demonstrar que a concentração de urânio nas estalagmites de aragonita é um indicador muito preciso dos padrões de chuva pré-históricos, "acrescentou. Isso significa que as estalagmites podem nos dizer qualitativamente quanto choveu 200, 000 anos atrás.
A caverna Bab Mafraque no Atlas Médio em Marrocos com flowstones e estalactites. Crédito:Jasper Wassenburg, JGU
Reconstrução da Oscilação do Atlântico Norte desde o início do atual período interglacial
As concentrações de urânio e estrôncio e as proporções relativas dos isótopos de oxigênio também foram analisadas a fim de obter informações sobre as chuvas anteriores para um estudo recente da variabilidade do NAO anterior. O índice NAO reflete a diferença de pressão atmosférica entre a Baixa da Islândia a norte e a Alta dos Açores a sul. Um fenômeno particular de interesse é que se o NAO trouxer tempo seco para a Europa, chove no Marrocos - e vice-versa. O clima da região noroeste do Marrocos parece reagir de maneira particularmente sensível às mudanças no NAO. Nesse caso, as amostras usadas pelo Dr. Jasper Wassenburg vieram de uma caverna bastante pequena na qual a rocha hospedeira é dolomita. A Grotte de Piste está localizada nas Montanhas Atlas, a uma altitude de cerca de 1, 250 metros acima do nível do mar. Tem 70 a 80 metros de extensão e 15 a 20 metros do chão ao teto.
Os resultados da análise dos espeleotemas do noroeste de Marrocos foram comparados com uma reconstrução de chuva obtida de outros depósitos de cavernas do Bunkerhöhle ou caverna Bunker no oeste da Alemanha. Isso permitiu aos pesquisadores do clima rastrear as flutuações do NAO nos últimos 11, 000 anos até o fim da última Idade do Gelo. A melhor reconstrução disponível anteriormente era de apenas 5, 200 anos. “Ficamos surpresos ao descobrir que a situação durante o início do Holoceno 11, 000 anos atrás era bem diferente de hoje. Os regimes climáticos na Europa e no Marrocos parecem ter se comportado de forma semelhante, de modo que o clima úmido na Europa também significou mais chuva no Marrocos, "explicou Wassenburg. Esta correlação positiva desapareceu em algum ponto durante a transição do Holoceno inicial para o Holoceno médio.
Os pesquisadores postularam que isso foi atribuível a uma grande redução na contribuição da água derretida da manta de gelo Laurentide que ainda cobria grandes áreas da América do Norte no final da Idade do Gelo. "O padrão de oscilação do Atlântico Norte não é tão estável quanto pensávamos, "afirmou o Professor Dennis Scholz e acrescentou que o NAO provavelmente também será influenciado pelo derretimento atual da camada de gelo da Groenlândia, com potenciais efeitos na atmosfera, os oceanos, e outros fenômenos biológicos, incluindo agricultura e pesca. A equipe planeja realizar pesquisas adicionais a fim de reconstruir as mudanças do NAO nos últimos 10, 000 anos.