Um mapa 3D de alta resolução de Southern Bank, na costa do sul do Texas, revela claramente os terraços, que são uma resposta característica do recife de coral ao aumento do nível do mar. (Imagem cortesia de P. Khanna / Rice University) Crédito:P. Khanna / Rice University
Cientistas da Rice University e da Texas A&M University-Corpus Christi's Harte Research Institute for Gulf of Mexico Studies descobriram que o nível do mar na Terra não subia de forma constante, mas sim brusca, explosões pontuadas quando as geleiras do planeta derreteram durante o período de aquecimento global no final da última idade do gelo. Os pesquisadores encontraram evidências fósseis em recifes submersos na costa do Texas, que mostraram que o nível do mar subiu em várias explosões, variando em extensão de algumas décadas a um século.
As descobertas aparecem hoje em Nature Communications .
"O que esses recifes fósseis mostram é que a última vez que a Terra se aqueceu como é hoje, o nível do mar não subiu de forma constante, "disse o geólogo marinho de Rice André Droxler, um co-autor do estudo. "Em vez de, o nível do mar subiu muito rápido, pausado, e então disparou novamente em outra explosão e assim por diante.
"Isso tem implicações profundas para o estudo futuro da elevação do nível do mar, " ele disse.
Como os cientistas não tinham evidências específicas do aumento pontuado do nível do mar em uma década, eles tinham pouca escolha a não ser apresentar os riscos de aumento do nível do mar de forma linear, formato por ano, Disse Droxler. Por exemplo, o Painel Internacional sobre Mudanças Climáticas, a fonte científica confiável sobre os impactos das mudanças climáticas induzidas pelo homem, "teve que simplesmente levar o aumento projetado por um século, divida por 100 e diga, 'Esperamos que o nível do mar suba tanto por ano, '" ele disse.
"Nossos resultados oferecem evidências de que o nível do mar pode não subir de forma ordenada, forma linear, "disse o geólogo costeiro de Rice e co-autor do estudo, Jeff Nittrouer.
O navio de pesquisa Falkor, do Schmidt Ocean Institute, mapeou 10 locais de recifes fósseis na costa do Texas com a última geração de sonda multifeixe de eco, um sonar de última geração que produz imagens 3-D de alta resolução do fundo do mar. Crédito:Schmidt Ocean Institute
Dado que mais de meio bilhão de pessoas vivem a poucos metros do nível do mar moderno, ele disse que o aumento pontuado do nível do mar representa um risco particular para as comunidades que não estão preparadas para futuras inundações.
"Temos observado um aumento constante do nível do mar na contemporaneidade, "Nittrouer disse." No entanto, nossas descobertas mostram que o aumento do nível do mar pode ser consideravelmente mais rápido do que qualquer coisa já observada, e por causa desta situação, as comunidades costeiras precisam estar preparadas para possíveis inundações. "
A evidência do estudo veio de um cruzeiro de 2012 pelo navio de pesquisa Falkor, do Schmidt Ocean Institute. Durante o cruzeiro, Droxler, o autor principal do estudo e estudante de pós-graduação do Rice Pankaj Khanna e colegas do Harte Research Institute John Tunnell Jr. e Thomas Shirley usaram o sondador de eco multifeixe da Falkor para mapear 10 locais de recifes fósseis na costa do Texas. O ecobatímetro é um sonar de última geração que produz imagens 3D de alta resolução do fundo do mar.
Os recifes fósseis ficam a 30-50 milhas da costa de Corpus Christi, abaixo de cerca de 195 pés de água. A luz do sol não os alcança nessa profundidade, mas porque os corais vivem em simbiose com as algas, eles precisam da luz do sol para viver e crescer apenas no nível do mar ou muito próximo. Com base em estudos anteriores da costa do Texas durante a última era do gelo, bem como nas datas de amostras de fósseis coletadas dos recifes em expedições anteriores, a equipe do Rice presumiu que os recifes começaram a se formar por volta de 19, 000 anos atrás, quando o derretimento das calotas polares e das geleiras estava causando a elevação do nível do mar em todo o globo.
"A evolução e o desaparecimento dos recifes de coral foram preservados, "Khanna disse." A história deles está escrita em sua morfologia - as formas e formas nas quais eles cresceram. E o sistema de imagem 3-D de alta resolução no R / V Falkor nos permitiu observar essas formas em detalhes extraordinários pela primeira vez. "
Todos os locais do estudo tinham recifes com terraços. Khanna disse que os terraços em forma de escada são típicos de estruturas de recifes de coral e são marcas da elevação do mar. Por exemplo, como um recife está crescendo na superfície do oceano, ele pode crescer tão rápido. Se o nível do mar subir muito rápido, vai afogar o recife no lugar, mas se a taxa for um pouco mais lenta, o recife pode adotar uma estratégia chamada backstepping. Quando um recife dá um passo para trás, o lado do recife voltado para o oceano quebra as ondas que chegam apenas o suficiente para permitir que o recife crie um degrau vertical.
"No nosso caso, cada uma dessas etapas revela como o recife se adaptou a um súbito, explosão pontuada de elevação do nível do mar, "Khanna disse." Os terraços atrás de cada degrau são as partes do recife que cresceram e se encheram durante as pausas entre as explosões. "
Alguns sites tinham até seis terraços. Os pesquisadores disseram que é importante observar que, embora os locais do estudo tenham até 75 milhas de distância, a profundidade dos terraços alinhados em cada local. Droxler e Nittrouer creditaram a descoberta à determinação de Khanna. A análise dos dados da missão de mapeamento levou mais de um ano, e o tempo necessário para responder às perguntas que surgiram durante o processo de revisão por pares da publicação foi ainda mais longo.
"É assim que a ciência funciona, "Droxler disse." Esta é a primeira evidência já oferecida para o aumento do nível do mar em uma escala de tempo que varia de décadas a um século, e nossos colegas esperavam evidências sólidas para apoiar essa afirmação. "
Nittrouer disse que o cenário de aumento pontuado do nível do mar é aquele que muitos cientistas já suspeitavam.
Uma representação 3D do Dream Bank, um recife há muito morto na costa do sul do Texas. A escala vertical da imagem foi aumentada para ilustrar claramente as estruturas do terraço que se formam devido à elevação do nível do mar por meio de um processo conhecido como backstepping. Crédito:P. Khanna / Rice University
"Os cientistas falaram sobre a possibilidade de o gelo continental recuar rapidamente, ", disse ele." A ideia é que mudanças repentinas podem surgir quando as condições de limite são atendidas, por exemplo, surge um ponto de inflexão em que uma grande quantidade de gelo é liberada repentinamente nos oceanos globais. Quando derretido, isso aumenta o volume da água e aumenta o nível do mar global. "
Khanna disse que é provável que evidências fósseis adicionais de aumento pontuado do nível do mar sejam encontradas no registro de rochas em locais ao redor do globo.
"Com base no que descobrimos, é possível que o aumento do nível do mar em escalas de tempo decadais seja um enredo chave nas futuras previsões climáticas, " ele disse.
