Em concentrações atmosféricas de dióxido de carbono (CO2) altas o suficiente, A Terra pode chegar a um ponto crítico onde as nuvens estratos marinhos se tornam instáveis ​​e desaparecem, desencadeando um aumento no aquecimento global, de acordo com um novo estudo de modelagem.

Este evento - que pode aumentar as temperaturas da superfície em cerca de 8 Kelvin (14 graus Fahrenheit) globalmente - pode ocorrer em concentrações de CO2 acima de 1, 200 partes por milhão (ppm), de acordo com o estudo, que será publicado por Nature Geoscience em 25 de fevereiro. Para referência, a concentração atual está em torno de 410 ppm e aumentando. Se o mundo continuar queimando combustíveis fósseis no ritmo atual, O nível de CO2 da Terra pode subir acima de 1, 200 ppm no próximo século.

"Eu acho e espero que as mudanças tecnológicas diminuam as emissões de carbono, de modo que não alcancemos realmente essas altas concentrações de CO2. Mas nossos resultados mostram que há limites de mudança climática perigosos dos quais não tínhamos conhecimento, "diz Tapio Schneider da Caltech, Theodore Y. Wu Professor de Ciência Ambiental e Engenharia e cientista pesquisador sênior do Laboratório de Propulsão a Jato, que Caltech gerencia para a NASA. Schneider, o principal autor do estudo, observa que o 1, O limite de 200 ppm é uma estimativa aproximada, e não um número fixo.

O estudo pode ajudar a resolver um antigo mistério da paleoclimatologia. Registros geológicos indicam que durante o Eoceno (cerca de 50 milhões de anos atrás), o Ártico estava livre de geadas e era o lar de crocodilos. Contudo, de acordo com os modelos climáticos existentes, Os níveis de CO2 precisariam subir acima de 4, 000 ppm para aquecer o planeta o suficiente para que o Ártico seja tão quente. Isso é mais do que o dobro da concentração provável de CO2 durante este período de tempo. Contudo, um pico de aquecimento causado pela perda de camadas de nuvens stratus poderia explicar o aparecimento do clima de estufa do Eoceno.

Os decks de nuvens Stratus cobrem cerca de 20 por cento dos oceanos subtropicais e são predominantes nas porções orientais desses oceanos, por exemplo, ao largo das costas da Califórnia ou do Peru. As nuvens esfriam e sombreiam a terra à medida que refletem a luz do sol que as atinge de volta ao espaço. Isso os torna importantes para regular a temperatura da superfície da Terra. O problema é que os movimentos turbulentos do ar que sustentam essas nuvens são pequenos demais para serem resolvidos em modelos climáticos globais.

Para contornar a incapacidade de resolver as nuvens em escala global, Schneider e seus co-autores, Colleen Kaul e Kyle Pressel, do Pacific Northwest National Laboratory, criou um modelo em pequena escala de uma seção atmosférica representativa acima de um oceano subtropical, simulando as nuvens e seus movimentos turbulentos sobre este oceano em supercomputadores. Eles observaram instabilidade das nuvens seguidas por um aumento no aquecimento quando os níveis de CO2 excederam 1, 200 ppm. Os pesquisadores também descobriram que, uma vez que os decks de nuvem desaparecessem, eles não reapareceram até que os níveis de CO2 caíram para níveis substancialmente abaixo de onde ocorreu a instabilidade.

"Esta pesquisa aponta para um ponto cego na modelagem climática, "diz Schneider, que atualmente está liderando um consórcio chamado Climate Modeling Alliance (CliMA) em um esforço para construir um novo modelo climático. O CliMA usará ferramentas de assimilação de dados e aprendizado de máquina para fundir observações da Terra e simulações de alta resolução em um modelo que representa nuvens e outros recursos de pequena escala importantes, melhores do que os modelos existentes. Um uso do novo modelo será determinar com mais precisão o nível de CO2 em que ocorre a instabilidade das plataformas de nuvem.