Um novo estudo tem, pela primeira vez, abriu um caminho claro através de um problema incômodo:medir com precisão um efeito poderoso no nível do mar global que perdura desde a última era do gelo.

Com que rapidez a profundidade da Terra, o manto rochoso está se recuperando do pesado fardo dos antigos mantos de gelo e os oceanos permanecem um tanto incertos. Mas este efeito rebote, conhecido como ajuste isostático glacial (GIA), é fundamental para compreender adequadamente as causas da mudança do nível do mar.

Mesmo obter um controle sólido sobre o nível de incerteza associado às estimativas de GIA se mostrou ilusório. O novo estudo oferece uma saída mais rigorosa desse matagal - estabelecendo um sistema formal para avaliar essa incerteza. Isso deve levar a estimativas mais realistas da mudança do nível do mar, e maior precisão nas projeções do futuro aumento do nível do mar, de acordo com os autores do estudo.

"Saber o quanto não sabemos é o primeiro passo, "disse Lambert Caron, um pesquisador de pós-doutorado no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia e principal autor do novo estudo publicado hoje em Cartas de pesquisa geofísica , um jornal da American Geophysical Union,

Experimente uma simulação da NASA de GIA do Laboratório de Sistemas Terrestres Virtuais do JPL aqui.

Embora novas descobertas com base em dados sólidos obtenham a maioria das manchetes, medir os níveis de incerteza também é importante para as investigações científicas. É um problema especialmente espinhoso no estudo da mudança do nível do mar.

A interpretação dos dados dos satélites gêmeos GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) da NASA oferece um exemplo. Ao medir mudanças sutis na gravidade na superfície da Terra, os satélites GRACE reuniram um importante conjunto de dados de 15 anos, agora sendo usado para ajudar a determinar o quanto o aumento do nível do mar é causado pela massa adicional de água. GRACE também pode ser usado para rastrear quantidades variáveis ​​de água do oceano, mudanças no gelo polar e o movimento da água entre os oceanos e a terra.

O GIA assoma no pano de fundo de tais medições. Identificar a incerteza associada a ele com mais precisão ajuda os cientistas a separar a era do gelo e os processos atuais, incluindo quanto do aumento do nível do mar é impulsionado pela expansão da água do oceano à medida que se aquece. O conhecimento do GIA também ajuda a esclarecer tendências no armazenamento de água em terra, medidos por satélite e também por instrumentos terrestres. Outra questão que pode ajudar a esclarecer:como as alterações no formato das bacias oceânicas causadas pela GIA contribuem para as mudanças aparentes no nível do mar.

Medição e incerteza

Estudos anteriores tentaram colocar uma cerca em torno da incerteza usando vários métodos, Caron disse. Isso incluiu a execução de modelos de computador repetidos e a seleção de todos, exceto um punhado que parecia fornecer a melhor correspondência, ou "caber, "ao que mostram os dados recolhidos pelo GRACE e outras plataformas de observação.

As diferenças entre os modelos de "melhor ajuste" podem então ser usadas para revelar os níveis prováveis ​​de incerteza na interpretação dos dados.

"As pessoas começaram a comparar um punhado de modelos, alguns deles contando com suposições e configurações semelhantes, e concluindo que as diferenças entre eles eram essencialmente a quantidade de incerteza que tínhamos sobre o GIA, "Caron disse." Tudo bem, mas não nos permite explorar toda a gama de cenários possíveis. Precisamos de uma abordagem mais formal. "

O novo estudo conta com melhorias tecnológicas, que só se tornaram possíveis na última década, para realizar um grande número de simulações de computador - neste caso, mais de 100, 000. Ao explorar mais sistematicamente a gama de cenários de GIA, A equipe de Caron busca transformar as discrepâncias entre os diferentes modelos em uma virtude. Eles formularam a questão de uma nova maneira:Quão diferentes os modelos podem ser enquanto ainda combinam os dados? A partir dessa disseminação de modelos e de um método chamado abordagem Bayesiana, melhores estatísticas sobre a incerteza podem ser obtidas.

A nova avaliação também é baseada em medições de séries temporais de GPS de 459 locais na Europa, América do Norte e Antártica, e mais de 11, 000 registros do nível relativo do mar - isto é, nível do mar em relação à elevação costeira. Isso permite que os parâmetros que controlam o rebote do GIA sejam examinados de forma mais completa.

A nova estrutura se traduz no que Caron chama de primeiras incertezas formais para o GIA em escala global.

O estudo revela uma subestimativa dos níveis de incerteza para as estimativas do GIA, ele disse - de uma incerteza típica de 20 por cento em estudos anteriores para um valor médio de 44 por cento. Nas regiões polares, O GIA tem um grande impacto na interpretação dos dados gravimétricos.

Isso leva a refinamentos nos níveis de incerteza para o aumento do nível do mar em locais específicos ao redor do mundo. Na região de Nova Orleans, por exemplo, a aplicação do novo método produz uma previsão de um aumento de 1 milímetro no nível relativo do mar por ano, com uma incerteza de 0,4 milímetros por ano.

Caron disse que espera que as novas incertezas formais sejam uma ferramenta útil não apenas para pesquisadores, mas também para planejadores de cidades.

"Queremos dar a eles uma medida de confiança para o cenário médio, e qual é o pior cenário que eles teriam que planejar - quanto o país tem que investir na modernização da infraestrutura, reconstruindo cais, ou para mitigar inundações, " ele disse.

Esta história foi republicada por cortesia de AGU Blogs (http://blogs.agu.org), uma comunidade de blogs de ciência espacial e terrestre, patrocinado pela American Geophysical Union. Leia a história original aqui.