p Quanto frio a Terra ficou durante a última era do gelo? A verdade pode estar nas profundezas dos lagos e pode ajudar a prever como o planeta vai se aquecer novamente. Os sedimentos nos leitos dos lagos mantêm registros químicos de eras passadas, entre eles, o estado simultâneo da atmosfera acima. Cientistas liderados por um professor da Rice University e seus colegas desenvolveram um novo modelo computacional para interpretar o que eles revelam. p Sylvia Dee, um professor assistente da Terra, ciências ambientais e planetárias, e seus colegas criaram um modelo computacional do sistema Lake Proxy para traduzir dados das profundezas das águas superficiais do lago de uma forma que se relaciona mais diretamente com as variáveis ​​do modelo climático mensuráveis.

p Seu trabalho faz parte de uma plataforma de software público criada por Dee chamada PRYSM, e é descrito no jornal American Geophysical Union Paleoceanografia e Paleoclimatologia . Os cientistas que estudam o clima do passado analisam os sinais geoquímicos de arquivos como corais e núcleos de gelo, ou codificado nos anéis de velhas árvores, mas nem todos interpretam os dados da mesma maneira. A busca de Dee tem sido projetar modelos simples que ajudem a interpretar as observações do clima anterior de maneira mais uniforme com os modelos climáticos, e, no processo, tornar esses arquivos inestimáveis ​​mais relevantes para estudos de mudanças climáticas futuras.

p "Temos simulações de modelos climáticos que remontam a milhares de anos, "disse Dee, que se juntou ao Rice este ano. "Eles nos ajudam a entender os impulsionadores das mudanças passadas de temperatura e precipitação, mas temos que usar dados climáticos do passado para embasar os modelos.

p "Por exemplo, se um modelo climático mostra forte concordância com as reconstruções de temperatura que temos dos lagos, podemos concluir que a física deste modelo é robusta e que pode fazer um trabalho melhor simulando o que acontecerá sob o aquecimento antropogênico futuro. "

p Os leitos dos lagos armazenam evidências da história do clima em sedimentos em camadas que podem ser analisados ​​e datados pela extração de testemunhos. O estudo de Dee usou dados de modelos climáticos para explorar e compreender os arquivos do lago que os cientistas usam para reconstruir as condições atmosféricas para um determinado período.

p "Algumas das histórias mais ricas de temperatura e precipitação que temos na Terra vêm de lagos, "Dee disse." As pessoas têm medido indicadores em sedimentos por anos, mas não é fácil comparar esses dados com modelos climáticos.

p "É aí que eu entro, "Ela disse." Eu faço parte de um grupo de cientistas focados em traduzir entre o que os modelos climáticos nos dizem sobre as mudanças anteriores no sistema climático e o que os dados estão nos dizendo. "

p Dee e sua equipe simularam as temperaturas do lago e arquivos climáticos em dois lagos na África, Malawi e Tanganica, estendendo-se até o último máximo glacial cerca de 21, 000 anos atrás, quando as temperaturas globais foram estimadas entre 3 a 5 graus Celsius mais frias do que hoje.

p "Essa é uma meta clara para climatologistas, "disse ela." Temos pistas do passado que nos mostram o quão frio era o continente africano. É a última vez na história do clima da Terra que houve uma mudança dramática no clima médio devido à força do dióxido de carbono, e nós o usamos como uma base de teste para o desempenho do modelo climático. "

p No caso de teste, A simulação do PRYSM revelou que a temperatura do lago subestimou as mudanças na temperatura do ar. "As pessoas geralmente presumem que as reconstruções da temperatura do lago a partir de sedimentos refletem as mudanças na temperatura do ar, "Dee disse." Presumimos que eles mudam em conjunto. Nossas simulações de modelo mostram que o lago está, na verdade, amortecendo o sinal de temperatura.

p "Por exemplo, se as temperaturas do ar modeladas mostrarem um aquecimento de 4 graus Celsius desde o último máximo glacial na África e o lago umedecer esse sinal a 3 graus, podemos concluir erroneamente que as temperaturas do ar estavam um grau mais altas do que realmente eram. Somos essencialmente capazes de quantificar quanto erro podemos esperar em nossa interpretação das mudanças de temperatura anteriores.

p Esses erros ocorrem apenas no lago, " ela disse.

p "É importante saber, "Dee disse." Essas reconstruções de lagos são alguns dos únicos dados disponíveis para nos ajudar a entender como as temperaturas irão evoluir no continente africano em um mundo cada vez mais quente. Nossa esperança é que o PRYSM ajude a identificar essas mudanças climáticas com maior confiança. "

p O PRYSM de código aberto é a versão 2.0, projetado explicitamente para modelar arquivos climáticos em lagos. Dee construiu a primeira versão para modelar núcleos de gelo, corais, depósitos de cavernas e celulose de anéis de árvores.

p Ela e seus colegas planejam adicionar proxies paleoclimáticos mais conhecidos ao longo do tempo. Porque PRYSM é open source, qualquer pessoa pode acessar o código (por meio do GitHub) e aprimorá-lo.

p "Estou tentando fazer com que todos nas comunidades de modelagem e paleoclima conversem entre si, "Dee disse." PRYSM é um esforço para fazer ambas as comunidades entenderem que não podemos comparar maçãs com laranjas. Precisamos comparar dados de paleoclima e simulações de modelo de uma maneira mais formal, e ao fazer isso, esperamos melhorar drasticamente nossas interpretações das mudanças climáticas anteriores.

p "A grande vantagem de ser capaz de obter instantâneos de temperaturas no passado é que podemos, com sorte, construir uma compreensão mais ampla de como o planeta vai reagir à contínua mudança climática antropogênica, "disse ela." Temos medições diretas do que aconteceu nos últimos 150 anos. Mas se olharmos mais para trás no tempo, temos mudanças maiores no dióxido de carbono, maiores mudanças no vulcanismo e maiores mantos de gelo na Terra. Esses são martelos pesados. Eles nos ajudam a entender como o clima reage a forçantes mais fortes. "