p Um novo estudo da Columbia Engineering indica que o mundo passará por secas e aridez mais frequentes e extremas do que atualmente no próximo século, exacerbada por ambos os processos de mudança climática e atmosfera terrestre. Os pesquisadores demonstram que a seca simultânea do solo e a aridez atmosférica são em grande parte impulsionadas por uma série de processos terra-atmosfera e ciclos de feedback. Eles também descobriram que os feedbacks terra-atmosfera intensificariam ainda mais a seca simultânea do solo e a aridez atmosférica em um clima mais quente. O estudo foi publicado hoje em Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) . p Embora estudos anteriores tenham analisado como os processos atmosféricos e oceânicos conduzem aos extremos climáticos, a equipe de engenharia da Columbia tem se concentrado em examinar e modelar processos da atmosfera terrestre, especialmente na configuração de extremos simultâneos que podem ser muito destrutivos. Seca do solo, representado por umidade do solo muito baixa, e aridez atmosférica, representado por um déficit de pressão de vapor muito alto, uma combinação de alta temperatura e baixa umidade atmosférica, são os dois principais fatores de estresse que levam à mortalidade generalizada da vegetação e à redução da absorção de carbono terrestre. A seca simultânea do solo e a aridez atmosférica é um período de tempo em que a umidade do solo é extremamente baixa e o déficit de pressão de vapor é extremamente alto.

p "A seca simultânea do solo e a aridez atmosférica têm impactos dramáticos na vegetação natural, agricultura, indústria, e saúde pública, "diz Pierre Gentine, professor associado de engenharia terrestre e ambiental e afiliado ao Earth Institute. "A intensificação futura da seca simultânea do solo e da aridez atmosférica seria desastrosa para os ecossistemas e impactaria enormemente todos os aspectos de nossas vidas."

p Os pesquisadores combinaram conjuntos de dados de reanálise e modelos de experimentos para identificar os principais processos terrestres e atmosféricos que levam à seca simultânea do solo e à aridez atmosférica, e utilizou modelos climáticos e métodos estatísticos para avaliar como os processos terra-atmosfera afetariam a frequência e a intensidade da seca simultânea do solo e da aridez atmosférica no clima futuro. O desafio que enfrentaram foi como isolar o impacto dos feedbacks da atmosfera terrestre na seca e aridez simultâneas. Depois de tentar muitos métodos diferentes, eles trabalharam com os cientistas do GLACE-CMIP5 (Global Land Atmosphere Coupling Experiment - Coupled Model Intercomparison Project) no Instituto ETH de Zurique para Ciências Atmosféricas e Climáticas e usaram seus modelos de experimentos.

p O grupo de Gentine é o primeiro a isolar esse fenômeno e ficou surpreso com seu trabalho produzindo descobertas tão dramáticas.

p "A maioria dos grupos tem se concentrado na avaliação de secas e ondas de calor simultâneas, mas estamos encontrando um acoplamento mais forte entre seca e aridez do que entre seca e ondas de calor, "diz Sha Zhou, o autor principal do estudo e um pós-doutorando trabalhando com Gentine. "A seca e a aridez simultâneas também têm um impacto mais forte no ciclo do carbono e, por isso, sentimos que este era um ponto crítico para estudar."

p A equipe descobriu que o feedback da seca do solo na atmosfera é em grande parte responsável pelo aumento da frequência e intensidade da aridez atmosférica. Além disso, o feedback da umidade-precipitação do solo contribui para condições extremas de baixa precipitação e umidade do solo mais frequentes na maioria das regiões. Esses ciclos de feedback levam a uma alta probabilidade de seca simultânea do solo e aridez extrema. As simulações do CMIP5 sugerem que os feedbacks da atmosfera terrestre aumentarão ainda mais a frequência e a intensidade da seca e aridez simultâneas no século 21, com impactos humanos e ecológicos potencialmente grandes.

p o PNAS estudo destaca a importância da variabilidade da umidade do solo para permitir uma série de processos e ciclos de feedback que afetam o clima próximo à superfície da Terra.

p Diz Gentine, "É fundamental que quantifiquemos e avaliemos melhor a representação desses processos em nossos modelos climáticos. A representação precisa do modelo da variabilidade da umidade do solo e dos feedbacks associados é crucial se quisermos fornecer simulações confiáveis ​​da frequência, duração, e intensidade dos eventos compostos de seca e aridez e de suas mudanças em um clima mais quente. Em última análise, isso nos ajudará a mitigar riscos futuros associados a esses eventos. "