Projeta-se que as regiões se tornem mais secas ou úmidas à medida que o mundo esquenta. Castanhos mais intensos significam mais aridez; verdes, mais umidade. (As áreas cinzentas não têm dados suficientes até agora.) Um novo estudo mostra que as observações que remontam a 1900 confirmam que as projeções estão amplamente corretas. Crédito:Adaptado da Marvel et al., Natureza , 2019
Em um novo estudo incomum, os cientistas dizem que detectaram a impressão digital do aquecimento global impulsionado pelo homem em padrões de seca e umidade em todo o mundo já em 1900. O aumento das temperaturas está bem documentado pelo menos até aquele momento, mas esta é a primeira vez que os pesquisadores identificaram os efeitos globais de longo prazo resultantes no abastecimento de água que alimenta as plantações e as cidades. Entre as observações, os pesquisadores documentaram a secagem de solos em grande parte da populosa América do Norte, América Central, Eurásia e o Mediterrâneo. Outras áreas, incluindo o subcontinente indiano, tornaram-se mais úmidos. Eles dizem que as tendências vão continuar, com graves consequências para os humanos. O estudo foi publicado esta semana no principal jornal Natureza .
Em geral, os cientistas concordam que, à medida que o aquecimento global avança, muitas regiões agora secas ficarão mais secas, e os úmidos ficarão mais úmidos. Alguns estudos recentes sugerem que o aquecimento induzido pelo homem intensificou as secas em determinadas regiões, incluindo uma seca em curso de quase 20 anos no sudoeste dos Estados Unidos. Contudo, o último relatório do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas diz que a confiança em atribuir eventos específicos em andamento diretamente aos humanos ainda é incerta.
O novo estudo combina modelos de computador com observações de longo prazo para sugerir que mudanças sistêmicas no que os cientistas chamam de hidroclima já estão em andamento em todo o mundo, e já faz algum tempo. Os pesquisadores não olharam apenas para a precipitação, mas sim a umidade do solo, uma medida mais sutil que equilibra a precipitação com a evaporação, e é a qualidade mais diretamente relevante para a agricultura e silvicultura. Eles usaram anéis de árvores que remontam a 600 a 900 anos para estimar as tendências de umidade do solo antes que os gases de efeito estufa produzidos pelo homem começassem a aumentar, em seguida, comparou esses dados com anéis de árvores do século 20 e observações instrumentais modernas, para ver se eles conseguiam identificar padrões de seca correspondentes aos previstos por modelos de computador, em meio ao ruído das variações climáticas regionais anuais ou decadais.
"Nós perguntamos, O mundo real se parece com o que os modelos nos dizem que devemos esperar? ", disse o co-autor do estudo Benjamin Cook, do Instituto Goddard de Estudos Espaciais da NASA e do Observatório Terrestre Lamont-Doherty da Universidade de Columbia." A resposta é sim. A grande coisa que aprendemos é que as mudanças climáticas começaram a afetar os padrões globais de seca no início do século XX. Esperamos que esse padrão continue surgindo à medida que a mudança climática continua. "
Autora principal Kate Marvel, um modelador climático na Goddard and Columbia University, disse, "É incompreensível. Há um sinal realmente claro dos efeitos dos gases de efeito estufa humanos no hidroclima."
A umidade do solo é um problema complexo, porque a precipitação e a evaporação podem funcionar uma com a outra, ou um contra o outro. O ar mais quente pode transportar mais umidade, e, portanto, mais chuva ou neve. Mas o ar mais quente também pode evaporar mais umidade do solo e levá-la embora, superando a precipitação. Esse é provavelmente o fator em ação agora no seco oeste dos Estados Unidos, e possivelmente outros locais que sofreram grandes secas recentes. "A precipitação é apenas do lado da oferta, "disse o co-autor do estudo Jason Smerdon, um paleoclimatologista de Lamont-Doherty. "A temperatura está do lado da demanda, a parte que seca as coisas. "Qual parte predomina depende de fatores complexos, incluindo padrões de vento, temporadas, nuvens, topografia e proximidade com os oceanos hidratantes.
Algumas áreas, incluindo o subcontinente indiano, podem ficar mais úmidas do que já estão, mas as chuvas podem vir em explosões extremas. Aqui, um menino se refresca em um canal de irrigação em Bangladesh. Crédito:Kevin Krajick / Earth Institute, Universidade Columbia
Este gráfico descreve como anéis de árvores mais grossos indicam um ano chuvoso, e anéis de árvore mais finos indicam anos secos. Crédito:Estúdio de Visualização Científica da NASA
Os cientistas identificaram três períodos distintos em seu estudo. O primeiro foi de 1900 a 1949, quando dizem que a impressão digital do aquecimento global foi a mais óbvia. Durante este tempo, conforme previsto pelos modelos, a secagem foi vista na Austrália, grande parte da América Central e América do Norte, Europa, o Mediterrâneo, Rússia ocidental e sudeste da Ásia. Ao mesmo tempo, ficou mais úmido no oeste da China, grande parte da Ásia central, o subcontinente indiano, Indonésia e Canadá central.
De 1950 a 1975, o padrão se espalhou em eventos aparentemente aleatórios. Os cientistas acreditam que isso pode estar relacionado a enormes quantidades de aerossóis industriais que estão sendo despejados no ar sem controles modernos de poluição. Isso pode afetar a formação de nuvens regionais, chuva e temperatura, por, entre outras coisas, bloqueando a radiação solar e fornecendo núcleos para gotículas de umidade. Os pesquisadores acreditam que os efeitos complexos dos aerossóis provavelmente jogaram uma chave inglesa no clima em muitos lugares, mascarando os efeitos dos gases de efeito estufa, mesmo que esses gases continuassem a subir.
Então, começando na década de 1970, muitos países industrializados, incluindo os Estados Unidos, começaram a instituir leis de ar limpo cada vez mais rígidas. Embora as atividades industriais continuem crescendo, aerosols quickly leveled off or slightly declined in many places. Mas ao mesmo tempo, greenhouse-gas emissions continued spiraling up, along with temperatures. Como resultado, os pesquisadores dizem, the global-warming signature on hydroclimate began re-emerging around 1981. The signal is not yet as obvious as it was in the early 20th century, but it continues to rise, especially since around 2000.
Em um mundo aquecido, some regions are expected to get drier, while others will get wetter; a new study suggests this trend is already underway, and has been for more than 100 years. Aqui, a geologist traverses Petrified Forest National Park in southern Arizona, one of many regions expected to become more arid. Credit:Kevin Krajick/Earth Institute, Universidade Columbia
“Fingerprint” still image depicting a global pattern of drought more likely to occur if greenhouse gasses are affecting the climate. Crédito:Estúdio de Visualização Científica da NASA
"If we don't see it coming in stronger in, dizer, the next 10 years, we might have to wonder whether we are right, " said Marvel. "But all the models are projecting that you should see unprecedented drying soon, in a lot of places."
Many of the areas expected to dry out are centers of agricultural production, and could become permanently arid. "The human consequences of this, particularly drying over large parts of North America and Eurasia, will likely be severe, " says the study.
Precipitation over much of central America, Mexico the central and western United States and Europe is projected to stay about the same, or even increase. Mas, according to both the new study and a separate 2018 paper, rising temperatures and resulting evaporation of moisture from soils in those regions will probably predominate. The Mediterranean region is expected to be hit with a double whammy of both less rainfall and more heat-driven evaporation. Adding to the drought dynamics of all the affected areas:populations are expected to continue increasing, adding to water demand. According to an earlier Lamont-Doherty study, a 2006-2010 drought leading up to the disastrous Syrian civil war was probably made more likely by warming climate, and the drought may have helped create the social and economic conditions that sparked the initial rebellion.
Some areas are expected to get wetter, but this may not necessarily be good. India and some surrounding nations are expected to get more rain, because they sit squarely in the path of monsoon winds that pick up moisture from the Pacific and Indian oceans, and those oceans are getting warmer. But the rain may come perhaps more often in overwhelming storms, and not necessarily at times when it is needed.
The new study was made possible in part by recently published atlases of tree-ring chronologies from thousands of sites around the world, going back as far as 2, 000 anos. These gave the researchers a baseline of how weather varied before humans started heavily affecting it. The atlases are largely the work of Lamont-Doherty scientist Edward Cook, father of study coauthor Benjamin Cook. The North American drought atlas came out in 2004, followed by a Monsoon Asia atlas in 2010, and compilations for Europe and the Mediterranean, Mexico and Australia/New Zealand in 2015. (One for South America is on the way; much of Africa still remains uncovered.)
"This important paper offers new insights into the link between increasing atmospheric greenhouse gases and regional droughts, both in the past and increasingly in the future, "disse Peter Gleick, cofounder of California's Pacific Institute, and expert on climate and water issues. "It also confirms the growing sophistication of our climate models and improves the tools available to detect and identify the fingerprint of human impacts on extreme hydrologic events."