Fator de amplificação das temperaturas de superfície observadas em relação à temperatura média global da superfície de 1951 a 2017. As observações mostram um claro aumento do aquecimento na região do Ártico e em toda a Sibéria, Norte do Canadá e Alasca. Crédito:Institute of Basic Science.
O Ártico experimentou uma onda de calor extremo durante fevereiro de 2018. A temperatura no Pólo Norte atingiu o ponto de derretimento do gelo, que é cerca de 30 a 35 graus (17-19 Celsius) acima do normal. Estudos recentes indicam que a massa das geleiras do Ártico diminuiu significativamente desde a década de 1980 em mais de 70%. Essas mudanças climáticas repentinas afetaram não apenas as regiões árticas, mas também a água, nexo de segurança alimentar e energética em todo o mundo. É por isso que os cientistas do clima em todo o mundo estão prestando cada vez mais atenção a este padrão de aquecimento acelerado, comumente referido como "amplificação ártica."
Uma equipe internacional de pesquisadores, incluindo a Professora Sarah Kang e DoYeon Kim na Escola de Engenharia Urbana e Ambiental da UNIST, agora relatam que as concentrações locais de gases de efeito estufa parecem ser atribuíveis à amplificação do Ártico.
Publicado na edição de novembro de 2018 de Nature Mudança Climática , seu estudo sobre a causa da amplificação do Ártico mostra que as concentrações locais de gases de efeito estufa e os feedbacks do clima ártico superam outros processos. Este estudo foi liderado pelo Líder Assistente do Projeto Malte F. Stuecker do Centro IBS para Física Climática (ICCP) em Busan, Coreia do Sul, com colaboradores internacionais, incluindo os Estados Unidos, Austrália e China.
As observações de longo prazo das temperaturas da superfície mostram o aquecimento da superfície intensificado no Canadá, Sibéria, Alasca e Oceano Ártico em relação ao aumento da temperatura média global. A amplificação do Ártico é consistente com modelos de computador que simulam a resposta ao aumento das concentrações de gases de efeito estufa. Contudo, os processos físicos subjacentes ao aquecimento intensificado permanecem indefinidos.
Usando novas simulações de computador, os cientistas foram capazes de refutar as hipóteses sugeridas anteriormente que enfatizavam o papel do transporte de calor dos trópicos para os pólos como um dos principais contribuintes para o aquecimento amplificado no Ártico.
"Nosso estudo mostra claramente que o forçamento local de dióxido de carbono e feedbacks polares são mais eficazes na amplificação do Ártico em comparação com outros processos, "diz o líder assistente do projeto Malte F. Stuecker, o autor correspondente do estudo.
Respostas à temperatura troposférica. Crédito:Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Ulsan
Aumentando o dióxido de carbono antropogênico (CO 2 ) as concentrações prendem o calor na atmosfera, o que leva ao aquecimento da superfície. Os processos regionais podem, então, amplificar ou atenuar ainda mais esse efeito, criando assim o padrão típico de aquecimento global. Na região do Ártico, o aquecimento da superfície reduz a extensão da neve e do gelo marinho, o que, por sua vez, diminui a refletividade da superfície. Como resultado, mais luz solar pode atingir o topo das camadas do solo e do oceano, levando a um aquecimento acelerado. Além disso, mudanças nas nuvens árticas e no perfil vertical da temperatura atmosférica podem aumentar o aquecimento nas regiões polares.
Além desses fatores, o calor pode ser transportado para o Ártico pelos ventos. “Vemos este processo, por exemplo, durante eventos El Niño. Aquecimento tropical, causado tanto pelo El Niño quanto pelas emissões antropogênicas de efeito estufa, pode causar mudanças globais nos padrões do clima atmosférico, o que pode levar a mudanças nas temperaturas da superfície em regiões remotas, como o Ártico, "disse Kyle Armor, co-autor do estudo e professor de Ciências Atmosféricas e Oceanografia da Universidade de Washington.
Além disso, o aquecimento global fora da região ártica também levará a um aumento nas temperaturas do Oceano Atlântico. As correntes oceânicas, como a Corrente do Golfo e a deriva do Atlântico Norte, podem transportar as águas mais quentes para o oceano Ártico, onde eles poderiam derreter o gelo marinho e causar mais amplificação devido aos processos locais.
Para determinar se o aquecimento tropical, as mudanças do vento atmosférico e das correntes oceânicas contribuem para a futura amplificação do Ártico, a equipe projetou uma série de simulações de modelos de computador. "Comparando simulações apenas com Arctic CO 2 mudanças com simulações que aplicam CO 2 globalmente, encontramos padrões de aquecimento ártico semelhantes. Essas descobertas demonstram que os processos físicos remotos de fora das regiões polares não desempenham um papel importante, em contraste com as sugestões anteriores, "diz a co-autora Cecilia Bitz, professor de Ciências Atmosféricas da Universidade de Washington.
Nos trópicos, o ar alimentado por alta temperatura e umidade pode facilmente mover-se para grandes altitudes, o que significa que a atmosfera é instável. Em contraste, a atmosfera ártica é muito mais estável em relação ao movimento vertical do ar. Esta condição aumenta o CO 2 - aquecimento induzido no Ártico próximo à superfície. Devido à atmosfera instável nos trópicos, CO 2 principalmente aquece a alta atmosfera e a energia é facilmente perdida para o espaço. Isso é o oposto do que acontece no Ártico:menos radiação infravermelha de saída escapa da atmosfera, o que amplifica ainda mais o aquecimento retido na superfície.
"Nossas simulações de computador mostram que essas mudanças no perfil vertical da temperatura atmosférica na região do Ártico superam outros fatores regionais de feedback, como o frequentemente citado feedback de albedo de gelo, "diz Malte Stuecker.
As descobertas deste estudo destacam a importância dos processos árticos no controle do ritmo em que o gelo do mar recuará no oceano Ártico. Os resultados também são importantes para entender como os ecossistemas polares são sensíveis, O permafrost ártico e a camada de gelo da Groenlândia responderão ao aquecimento global.
