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A taxa de aquecimento do planeta em resposta ao acúmulo contínuo de gás dióxido de carbono, que retém o calor, pode aumentar no futuro, de acordo com novas simulações de um período quente comparável há mais de 50 milhões de anos.
Pesquisadores da University of Michigan e da University of Arizona usaram um modelo climático de última geração para simular com sucesso - pela primeira vez - o aquecimento extremo do início do período Eoceno, que é considerado um análogo para o futuro clima da Terra.
Eles descobriram que a taxa de aquecimento aumentou dramaticamente conforme os níveis de dióxido de carbono aumentaram, uma descoberta com implicações de longo alcance para o clima futuro da Terra, os pesquisadores relatam em um artigo com publicação marcada para 18 de setembro na revista Avanços da Ciência .
Outra forma de afirmar esse resultado é que o clima do Eoceno Inferior tornou-se cada vez mais sensível ao dióxido de carbono adicional à medida que o planeta aquecia.
“Ficamos surpresos que a sensibilidade ao clima aumentou tanto quanto aumentou os níveis de dióxido de carbono, "disse o primeiro autor Jiang Zhu, um pesquisador de pós-doutorado no Departamento de Ciências da Terra e Ambientais da U-M.
"É uma descoberta assustadora porque indica que a resposta da temperatura a um aumento de dióxido de carbono no futuro pode ser maior do que a resposta ao mesmo aumento de CO 2 agora. Isso não é uma boa notícia para nós. "
Os pesquisadores determinaram que o grande aumento na sensibilidade ao clima que observaram - que não tinha sido visto em tentativas anteriores de simular o início do Eoceno usando quantidades semelhantes de dióxido de carbono - é provavelmente devido a uma representação melhorada dos processos de nuvem no modelo climático que eles usaram, o Community Earth System Model versão 1.2, ou CESM1.2.
Espera-se que o aquecimento global mude a distribuição e os tipos de nuvens na atmosfera da Terra, e as nuvens podem ter efeitos tanto de aquecimento quanto de resfriamento no clima. Em suas simulações do início do Eoceno, Zhu e seus colegas descobriram uma redução na cobertura de nuvens e opacidade que amplificou o CO 2 - aquecimento induzido.
Os mesmos processos de nuvem responsáveis pelo aumento da sensibilidade ao clima nas simulações do Eoceno estão ativos hoje, de acordo com os pesquisadores.
"Nossas descobertas destacam o papel dos processos de nuvem em pequena escala na determinação de mudanças climáticas em grande escala e sugerem um aumento potencial na sensibilidade ao clima com o aquecimento futuro, "disse o pesquisador do paleoclima da U-M, Christopher Poulsen, um co-autor do Avanços da Ciência papel.
"A sensibilidade que estamos inferindo para o Eoceno é realmente muito alta, embora seja improvável que a sensibilidade ao clima alcance os níveis do Eoceno em nossas vidas, "disse Jessica Tierney, da Universidade do Arizona, o terceiro autor do artigo.
O Eoceno Inferior (cerca de 48 milhões a 56 milhões de anos atrás) foi o período mais quente dos últimos 66 milhões de anos. Tudo começou com o Máximo Térmico Paleoceno-Eoceno, que é conhecido como PETM, o mais severo de vários curtos, eventos intensamente quentes.
O Eoceno Inferior foi uma época de elevadas concentrações atmosféricas de dióxido de carbono e temperaturas de superfície pelo menos 14 graus Celsius (25 graus Fahrenheit) mais quentes, na média, do que hoje. Também, a diferença entre as temperaturas no equador e nos pólos era muito menor.
A evidência geológica sugere que os níveis de dióxido de carbono atmosférico atingiram 1, 000 partes por milhão no início do Eoceno, mais do que o dobro do nível atual de 412 ppm. Se nada for feito para limitar as emissões de carbono da queima de combustíveis fósseis, CO 2 os níveis podem mais uma vez chegar a 1, 000 ppm até o ano 2100, de acordo com cientistas do clima.
Até agora, os modelos climáticos não foram capazes de simular o calor extremo da superfície do início do Eoceno - incluindo os picos repentinos e dramáticos de temperatura do PETM - contando apenas com o CO atmosférico 2 níveis. Mudanças não comprovadas nos modelos foram necessárias para que os números funcionassem, disse Poulsen, professor do Departamento de Ciências da Terra e Ambientais da U-M e reitor associado de ciências naturais.
"Por décadas, os modelos subestimaram essas temperaturas, e a comunidade há muito presumia que o problema era com os dados geológicos, ou que havia um mecanismo de aquecimento que não foi reconhecido, " ele disse.
Mas o modelo CESM1.2 foi capaz de simular as condições de calor e o baixo gradiente de temperatura do equador ao pólo visto nos registros geológicos.
"Pela primeira vez, um modelo climático corresponde às evidências geológicas fora da caixa, ou seja, sem ajustes deliberados feitos no modelo. É um avanço para a nossa compreensão dos climas quentes do passado, "Tierney disse.
O CESM1.2 foi um dos modelos climáticos usados no confiável Quinto Relatório de Avaliação do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas, finalizado em 2014. A capacidade do modelo de simular satisfatoriamente o aquecimento do início do Eoceno fornece um forte suporte para a previsão de aquecimento futuro do CESM1.2, que é expressa através de um parâmetro climático chave denominado sensibilidade climática de equilíbrio.
O termo sensibilidade ao clima de equilíbrio se refere à mudança de longo prazo na temperatura global que resultaria de uma duplicação sustentada - durando centenas a milhares de anos - dos níveis de dióxido de carbono acima da linha de base pré-industrial de 285 ppm. O consenso entre os cientistas do clima é que o ECS provavelmente estará entre 1,5 C e 4,5 C (2,7 F-8,1 F).
A sensibilidade climática de equilíbrio em CESM1.2 está perto da extremidade superior dessa faixa de consenso em 4,2 C (7,7 F). As simulações do Eoceno Inferior do estudo liderado pela U-M exibiram um aumento da sensibilidade ao clima de equilíbrio com o aquecimento, sugerindo uma sensibilidade eoceno de mais de 6,6 C (11,9 F), muito maior do que o valor atual.
