Com suas praias de areia branca e bom clima, a ilha caribenha de Barbados, no extremo sul do Caribe, é um ímã para os turistas. É também um ímã para geólogos e cientistas do clima. Isso porque ele é feito em grande parte de corais fósseis que se estendem de sua costa até o interior montanhoso. Dentro desses depósitos encontram-se registros primorosamente preservados dos níveis do mar anteriores - talvez o barômetro mais óbvio dos climas anteriores.

Barbados tem se expandido do fundo do mar por centenas de milhares de anos, provavelmente com bastante firmeza. Ao mesmo tempo, o nível do mar tem subido e descido conforme o clima esquenta e esfria, deixando pegadas através da formação ou morte dos corais. Assim, a ilha incorpora uma cronologia relativamente acessível das mudanças climáticas anteriores. Decodificar seu tempo e magnitude exatos pode ajudar os pesquisadores a projetar quão longe os mares irão subir durante nossa era atual de mudanças climáticas induzidas pelo homem.

Recentemente, uma equipe do Observatório da Terra Lamont-Doherty da Universidade de Columbia visitou para amostrar os corais, e aplicar novas técnicas analíticas a eles. "O mundo está ficando mais quente, e os pólos estão derretendo, "disse a líder da equipe Maureen Raymo." A grande questão é:nas próximas décadas e séculos, o nível do mar vai subir trinta centímetros? Por três pés? Por dez pés? Para pensar sobre isso, podemos esperar. Ou, podemos olhar no passado em que o clima era um pouco mais quente do que hoje. E podemos perguntar, quão alto estava o mar naquela época? "

Os geólogos estão intrigados com os fósseis de corais de Barbados, pelo menos desde a década de 1840. Na seção transversal, a ilha parece uma escada, composto por penhascos e terraços sucessivamente mais altos à medida que se move para o interior. Em muitos lugares, penhascos chegam a dezenas de metros, terminando perfeitamente em um platô, que então corre para outro penhasco mais adiante. Alguns cientistas argumentaram por muito tempo que a ilha se formou de uma só vez; mas para outros, as formações de degraus sugeriam um processo gradual de subida, com cada penhasco e terraço sucessivamente mais altos formados pela ação das ondas. Na década de 1960, isótopos químicos usados ​​para medir a idade das rochas mostraram que o último era o caso.

Na maioria das formações geológicas, as rochas mais antigas ficam no fundo, os mais jovens por cima. Em Barbados, é o contrário. Os corais mais antigos, atualmente estimado em 500, 000 a 700, 000 anos, estão em terreno elevado, o mais novo ao longo da costa. Apenas offshore sob as ondas, recifes de coral vivos estão construindo seus esqueletos, e provavelmente um dia também chegará à terra firme. A ilha está subindo porque a placa tectônica que constitui o leito do Oceano Atlântico está lentamente se empurrando para baixo da placa que constitui o Caribe. No processo, uma pilha gigante de sujeira do Atlântico está sendo raspada no limite da placa e se acumulando em uma cunha sempre crescente. Barbados está subindo nesta cunha. As estimativas atuais dizem que tem subido cerca de 30 cm a cada 1, 000 anos, por centenas de milhares de anos.

Artigos importantes no final da década de 1960, do geólogo Kenneth Mesolella, da Brown University, e do climatologista Lamont Wallace Broecker, mostraram que, sobreposto a este aumento constante, o crescimento do coral no passado estagnou ou reiniciou com aumentos e quedas no nível do mar. Além disso, eles mostraram que o tempo das mudanças no nível do mar correspondia aos chamados ciclos de Milankovitch, uma série de mudanças repetidas e sobrepostas na órbita da Terra que se acredita causar o resfriamento e o aquecimento da Terra - e, portanto, o aumento e o declínio das eras glaciais - ao longo de dezenas e centenas de milhares de anos. Esses estudos de Barbados foram fundamentais para acertar a teoria agora bem aceita de que os ciclos de Milankovitch são os controladores principais do clima planetário. Os resultados das oscilações naturais podem ser vistos como análogos ao que pode resultar do aquecimento induzido pelo homem. Contudo, ainda há dúvidas sobre o momento exato e magnitude dessas oscilações, e a rapidez com que os mantos de gelo, e, portanto, os níveis do mar, responder a eles. Barbados é um lugar ideal para examinar essas questões.

A viagem do grupo começou com um reconhecimento de dois dias para identificar locais para amostragem de corais. Uma das primeiras paradas foi Batt's Rock, uma praia popular no sudoeste da ilha. O estacionamento de terra logo atrás da praia era apoiado por um penhasco íngreme, cortado por uma série de cavernas rasas. Raymo disse que as cavernas, atualmente apenas alguns metros acima do nível do mar, poderia ter sido entalhado pela ação das ondas de apenas 5, 000 anos atrás. Esse. ela diz, foi um breve período quente quando o nível do mar ressurgiu o suficiente para superar a elevação da ilha.

Caminhamos para cima por uma estrada íngreme cortando o penhasco até uma estrada movimentada, localizado em um terraço plano acima. Acima disso, outro penhasco e corte de estrada ascendiam ao campus da Universidade das Índias Ocidentais. Durante todo esse tempo, os restos de antigas criaturas de recife foram convenientemente expostos nas paredes verticais:corais cerebrais, corais pilares, corais estrela, ouriços, moluscos, vermes. Também havia muitos furos do tamanho de bolas de golfe onde os pesquisadores anteriores haviam retirado amostras.

Esses pesquisadores anteriores estimaram a idade de muitos locais, incluindo a seção perto da universidade, que é dito ser cerca de 120, 000 anos. Mas agora técnicas isotópicas mais precisas se tornaram disponíveis, alguns deles foram pioneiros por membros da equipe. Isso inclui a interpretação de mudanças sutis no elemento estrôncio, desenvolvido pelo aluno de graduação de Raymo, Michael Sandstrom, que seria o objeto de grande parte da amostragem. A equipe também trouxe instrumentos de GPS que permitiriam fixar os locais e elevações das amostras com muito mais precisão do que os pesquisadores anteriores foram capazes de fazer.

O grupo de Raymo está olhando para alguns períodos importantes do passado. Em outras expedições ao sul da África, Patagônia, Austrália e Costa Leste dos EUA, eles se concentraram nos níveis do mar durante o Plioceno. Este período, cerca de 3 milhões de anos atrás, viu a temperatura cerca de 2 graus centígrados acima dos níveis atuais - o que podemos atingir no final deste século - e os níveis de dióxido de carbono atmosférico quase os mesmos de agora. Eles também estão interessados ​​em episódios de aparente aquecimento rápido entre as eras glaciais, cerca de 400, 000 anos atrás, e novamente cerca de 120, 000 anos atrás. Esses períodos também foram um pouco mais quentes do que hoje.

Os níveis do mar durante todos esses períodos foram quase certamente mais altos do que agora, mas as estimativas de quanto mais alto variam enormemente. Os mares do Plioceno médio podem ter sido 30 a 120 pés mais altos do que hoje, ou em qualquer lugar no meio. No 400, Marca de 000 anos, uma estimativa controversa coloca o nível em 18 metros mais alto; Raymo afirma que era mais para 18 a 40. Um estudo de 2009 feito em Barbados por outros pesquisadores sugere que 121, 000 anos atrás, os mares subiram até 2,7 metros em apenas um século - talvez devido ao súbito colapso da camada de gelo da Antártica Ocidental. Se isso pudesse acontecer então, isso poderia acontecer agora, disse Raymo. Usando os métodos mais exigentes, ela queria ver se realmente era assim.

Na busca por sites de amostra, perto da cidade de Oistins, alguns estudantes de graduação conseguiram entrar no pátio fechado do aposentado Ronald Blackmore. A casa de Blackmore apoiou-se em um penhasco bem exposto que parecia cair no 120, Intervalo de 000 anos. Quando a equipe explicou o que estava procurando e por quê, Blackmore estava ansioso para ajudar. Ele observou por horas no dia seguinte enquanto a equipe martelava e perfurava amostras. Eles tiraram pedaços de corais alceiros que se espalharam, Monastrias semelhantes a samambaias, e parte da cabeça perfeitamente seccionada de um coral cérebro gigante. Todos estavam em posição de crescimento, o que significa que esta seção foi retirada diretamente do mar e preservada intacta, com as cabeças de coral apontando para o céu - não misturadas e redepositadas por ondas de alguma subida ou descida subsequente do nível do mar, o que poderia facilmente confundir as medidas de idade.

Após a amostragem, Jacqueline Austermann, um cientista de Lamont que se especializou em modelar níveis anteriores do mar, elaborou uma lista de outros fatores que produziram estimativas conflitantes. A maioria realmente não tem a ver com água, mas terra. Para um, ela disse, quando o gelo com milhas de espessura cobre continentes de alta latitude, isso deprime a crosta. Como um balão que foi espremido, costas congeladas nas margens continentais são esmagadas para cima - o chamado efeito forebulge. Quando o gelo recua, o oposto acontece; terreno no interior sobe, e as costas afundam. O afundamento costeiro começou a ocorrer em muitos lugares por volta de 15, 000 anos atrás, quando o mais recente manto de gelo a cobrir a América do Norte recuou. Hoje, grande parte da costa leste dos EUA e para fora até as Bahamas ainda está afundando, aumento mensurável do nível do mar em torno da cidade de Nova York e outras áreas.

Por outro lado, quando o gelo derrete e o nível do mar sobe, o aumento do peso da água pressiona o fundo do mar. Isso faz com que algumas áreas costeiras se tornem salientes - um processo denominado alavancagem continental. Isso pode neutralizar parcialmente a subida das águas em alguns lugares. O oposto acontece quando os níveis do mar caem e aliviam a pressão no fundo do mar.

Há também um efeito gravitacional criado pelas próprias camadas de gelo. Hoje, a camada de gelo da Groenlândia está derretendo rapidamente e perdendo massa. Ainda no norte da Europa, que fica relativamente perto, não está vendo o aumento do nível do mar como se poderia esperar. Esse, disse Austermann, é porque o desperdício da Groenlândia significa que menos água do mar é atraída para ela e para a área circundante; o efeito se estende a cerca de 1, 000 milhas ao redor, que inclui o norte da Europa. Especialistas que ainda estão tentando medir exatamente esse efeito o chamam de "o problema europeu".

Todos esses fenômenos funcionam em diferentes escalas de tempo em diferentes áreas, jogando uns contra os outros de maneiras muitas vezes confusas e contraditórias. Até Austermann, um especialista mundial, admite que é incompreensível tentar descobrir o que o oceano realmente estava fazendo a qualquer momento. Barbados é um bom lugar para começar, no entanto, ela disse, não só por causa de seus corais fósseis, mas porque está perto do equador e relativamente isolado da maioria dos efeitos, exceto o próprio nível da água. "Gostamos de chamar Barbados de a vareta medidora do nível do mar, " ela disse.

Vários membros da equipe foram designados para a tarefa nada invejável de colher amostras de cortes de estradas de nível inferior por vários dias. Aqui, havia pouca ou nenhuma sombra para proteger do forte sol tropical, e caminhões e carros passavam constantemente a poucos metros de distância, deixando rastros de exaustão.

Outros de nós exploramos a região alta, onde ventos agradáveis ​​empurravam vastas plantações de cana-de-açúcar e fazendas de leite se espalhavam pelos terraços. Além de determinar exatamente a velocidade com que o mar subiu 120, 000 anos atrás, Raymo queria resolver a questão da idade das rochas mais antigas da ilha. Ninguém ainda determinou isso, mas o terreno elevado seria o lugar para se olhar.

Aconteceu no Apes Hill Club, um enclave fechado em uma série de altas, colinas dedicadas ao golfe, pólo e casas caras. Raymo mostrou sua carteira de estudante ao guarda amigável, e conversamos com ela. Logo tivemos a permissão do gerente para colher amostras. No dia seguinte, todos nós dirigimos até lá.

Apes Hill é uma espécie de mundo perdido, preservado do desordem do desenvolvimento abaixo. Havia vistas do Atlântico e do Caribe, muito abaixo. Centenas de metros acima do nível do mar havia uma série de cavernas marinhas espetaculares, coberto por raízes de árvores penduradas e cheio de corais intactos. Mais adiante na estrada, uma cachoeira descia em cascata por um penhasco em uma piscina redonda. "Quase parece artificial, "disse Steven Goldstein, um geoquímico de Lamont. Acontece que ele estava certo; um exame mais detalhado mostrou que as bordas da piscina eram de concreto parecidas com rocha. Uma bomba d'água habilmente camuflada nos arbustos era a fonte da cachoeira.

O resto era bastante real. A cerca de 750 pés de elevação, the golf course's 16th hole sat in the shadow of a huge sea arch laced with tooth-like stalactites and stalagmites. If you looked through the arch toward the 17th hole, the arch strongly resembled the jaw of a super-gigantic Tyrannosaurus rex. As the team prepared to take a sample from a nearby cliff, a golf ball whizzed into a pond nearby. As Dyer hammered out a sample, one student was stationed as a precaution to watch out for falling rocks, another for flying golf balls.

"These are probably the oldest corals on the island, " said Raymo. She said that based purely on elevation and the conventional wisdom that the island has been rising a foot every 1, 000 anos, they might be 750, 000 years old. Mas, she averred,  conventional wisdom could be wrong. "They could be a lot older. Maybe they are younger. At this point, we just don't know this, or many other things. That's what we're trying to find out."

Esta história é republicada por cortesia do Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.