Uma das principais questões sobre as mudanças climáticas é a força do efeito estufa. Em termos científicos, isso é descrito como "sensibilidade climática". É definido como a quantidade de temperatura média da Terra que acabará aumentando em resposta a uma duplicação dos níveis de dióxido de carbono atmosférico.

A sensibilidade climática tem sido difícil de definir com precisão. Os modelos climáticos fornecem uma faixa de 1,5-4,5 ℃ por duplicação de CO₂, enquanto as observações meteorológicas históricas sugerem uma faixa menor de 1,5-3,0 ℃ por dobrar de CO₂.

Em um novo estudo publicado na Science Advances, Cristian Proistosescu e Peter J. Huybers, da Harvard University, resolvem essa discrepância, mostrando que os modelos provavelmente estão certos.

De acordo com sua análise estatística, observações meteorológicas históricas revelam apenas uma parte da resposta total do planeta aos níveis crescentes de CO₂. A verdadeira sensibilidade ao clima só se manifestará em uma escala de tempo de séculos, devido aos efeitos que os pesquisadores chamam de "feedbacks lentos do clima".

Rápido e lento

Para entender isso, é importante saber exatamente o que queremos dizer quando falamos sobre sensibilidade ao clima. A chamada "sensibilidade ao clima de equilíbrio", ou feedbacks lentos do clima, refere-se à consequência final da resposta climática - em outras palavras, os efeitos finais e as consequências ambientais que uma determinada concentração de gases de efeito estufa trará.

Isso pode incluir processos de feedback climático de longo prazo, como a desintegração do manto de gelo com consequentes mudanças na reflexão da superfície da Terra (albedo), mudanças nos padrões da vegetação, e a liberação de gases de efeito estufa, como o metano dos solos, tundra ou sedimentos oceânicos. Esses processos podem ocorrer em escalas de tempo de séculos ou mais. Como tal, eles só podem ser previstos usando modelos climáticos baseados em dados pré-históricos e evidências paleoclimáticas.

Por outro lado, quando a forçante de gases de efeito estufa aumenta a uma taxa de 2–3 partes por milhão (ppm) de CO₂ por ano, como foi o caso durante a última década ou assim, a taxa de processos de feedback lento pode ser acelerada.

As medições da atmosfera e das mudanças marítimas feitas desde a Revolução Industrial (quando os humanos começaram a liberação em massa de gases de efeito estufa) capturam principalmente os efeitos diretos do aquecimento do CO₂, bem como feedbacks de curto prazo, como mudanças no vapor d'água e nas nuvens.

Um estudo conduzido pelo climatologista James Hansen concluiu que a sensibilidade climática é de cerca de 3 ℃ para uma duplicação do CO₂ quando se considera apenas feedbacks de curto prazo. Contudo, é potencialmente tão alto quanto 6 ℃ quando se considera um equilíbrio final envolvendo grande parte do derretimento do gelo da Antártica Ocidental e Oriental, se e quando os níveis globais de efeito estufa transcenderem a faixa de 500-700ppm de CO₂.

Isso ilustra o problema de usar observações meteorológicas históricas para estimar a sensibilidade climática - assume que a resposta será linear. Na verdade, existem fatores no futuro que podem empurrar a curva para cima e aumentar a variabilidade climática, incluindo reversões transitórias que podem interromper o aquecimento a longo prazo. Simplificando, as temperaturas ainda não acompanharam os níveis crescentes de gases do efeito estufa.

Registros climáticos pré-históricos para o Holoceno (10, 000-250 anos atrás), o fim da última era do gelo, aproximadamente 11, 700 anos atrás, e períodos anteriores, como o Eemian (cerca de 115, 000-130, 000 anos atrás) sugerem sensibilidades climáticas de equilíbrio de até 7,1-8,7 ℃.

Até agora, experimentamos cerca de 1,1 ℃ de aquecimento global médio desde a Revolução Industrial. Ao longo desse tempo, os níveis de CO₂ atmosférico aumentaram de 280ppm para 410ppm - e o equivalente a mais de 450ppm após levar em consideração os efeitos de todos os outros gases de efeito estufa além do CO₂.

Cruzando o limiar

É improvável que as mudanças climáticas ocorram de forma linear. Em vez de, há uma gama de limites potenciais, pontos de inflexão, e pontos sem retorno que podem ser cruzados durante o aquecimento ou as pausas transitórias de resfriamento de curta duração, seguidas de um aquecimento adicional.

Os registros pré-históricos dos ciclos entre as idades do gelo, a saber, períodos "interglaciais" mais quentes intermediários, revelar vários desses eventos, como o grande congelamento que de repente atingiu cerca de 12, 900 anos atrás, e o degelo abrupto por volta das 8, 200 anos atrás.

No registro pré-histórico, eventos repentinos de congelamento (chamados de "eventos estádios") seguem consistentemente os picos de temperatura interglacial.

Tais eventos podem incluir o colapso da Circulação Atlântico Médio do Oceano (AMOC), com o conseqüente congelamento generalizado associado ao influxo de extenso derretimento de gelo da Groenlândia e outras camadas de gelo polares. O influxo de água fria derretida abortaria o AMOC rico em sal quente, levando ao resfriamento regional, como é registrado após cada pico de temperatura durante os períodos interglaciais anteriores.

Nos últimos anos, piscinas de água fria ao sul da Groenlândia indicaram esse resfriamento do Oceano Atlântico Norte. A taxa atual de aquecimento global pode potencialmente provocar o colapso do AMOC.

Um colapso do AMOC, que os "céticos" do clima sem dúvida acolheriam como "evidência de resfriamento global", representaria um evento transitório altamente perturbador que prejudicaria a agricultura, particularmente no hemisfério norte. Por causa do acúmulo cumulativo de gases de efeito estufa na atmosfera, essa pausa fria é obrigada a ser seguida pela retomada do aquecimento, consistente com as projeções do IPCC.

A liberação de gases de efeito estufa pela humanidade não tem precedentes em velocidade e escala. Mas se olharmos bem longe no tempo, podemos obter algumas pistas sobre o que esperar. Cerca de 56 milhões de anos atrás, A Terra experimentou um aquecimento de 5-8 ℃ durando vários milênios, após uma liberação repentina de feedbacks desencadeados pelo metano que causaram o aumento do nível de CO₂ para cerca de 1, 800ppm.

No entanto, mesmo esse aumento repentino dos níveis de CO₂ foi mais baixo por um grande fator do que a atual taxa de aumento de CO₂ de 2 a 3 ppm por ano. Neste ritmo, sem precedentes na história registrada da Terra nos últimos 65 milhões de anos (com exceção das consequências dos impactos de asteróides), o clima pode estar entrando em um território verdadeiramente desconhecido.

Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation. Leia o artigo original.