Há anos sabemos que o clima da Terra é como uma máquina gigante de Rube Goldberg:puxe uma alavanca, e uma enorme cadeia de eventos começa a se mover. No entanto, muitas das etapas que impulsionam essas mudanças permaneceram envoltas em incertezas.

"Uma questão chave no campo ainda é o que fez a Terra entrar e sair do ciclo das eras glaciais periodicamente, "disse o Asst. Prof. Malte Jansen, cujas pesquisas na Universidade de Chicago buscam descobrir e compreender os processos que constituem o clima global. "Estamos bastante confiantes de que o balanço de carbono entre a atmosfera e o oceano deve ter mudado, mas não sabemos bem como ou por quê. "

Em um novo estudo, Jansen e a ex-pesquisadora de pós-doutorado da UChicago, Alice Marzocchi, expõem como uma mudança inicial no clima pode iniciar uma cadeia de eventos que leva a uma era do gelo. Seu modelo mostra como o aumento do gelo marinho da Antártica em um clima mais frio pode desencadear uma cascata de mudanças que podem contribuir para inclinar o clima global para períodos glaciais.

A responsabilidade (ou culpa) pelo clima da Terra é compartilhada entre eles, vida, atmosfera e oceano. Os elementos se movem para frente e para trás entre os quatro em uma dança lenta que manteve a Terra habitável por bilhões de anos - mas pode mudar o clima à medida que os elementos se acumulam em um ou mais dos locais.

Por exemplo, estamos atualmente em um intervalo entre as eras glaciais; nos últimos dois milhões e meio de anos, as geleiras cobriram periodicamente a Terra e depois recuaram. Cientistas, Portanto, vêm reunindo pistas sobre como esse processo de glaciação funciona e como é acionado. É provável que pequenas mudanças na órbita da Terra levaram a algum resfriamento. Mas só isso não bastaria, Jansen disse. Teria de haver mudanças massivas no sistema climático para explicar a quantidade de resfriamento que se seguiu.

"A explicação mais plausível é que houve alguma mudança na forma como o carbono foi dividido entre a atmosfera e o oceano, "Jansen disse." Não faltam ideias sobre como isso acontece, mas não está muito claro como todos eles se encaixam. "As simulações discordam, e nenhum se alinha completamente com as evidências geológicas disponíveis para os cientistas.

Com base em um estudo que Jansen publicou alguns anos atrás, Jansen e Marzocchi desenvolveram um modelo de como a transição glacial poderia ter ocorrido.

Na foto deles, a atmosfera esfria o suficiente para fazer com que o gelo marinho da Antártica comece a se formar. "O Oceano Antártico ao redor da Antártica desempenha um papel fundamental na circulação do oceano, pois é uma região onde as águas profundas sobem à superfície antes de desaparecer novamente no abismo, "Jansen disse." Como resultado, o aumento do gelo do mar da Antártica tem conseqüências descomunais. "

A tampa de gelo muda a circulação do oceano, mas também bloqueia fisicamente o oceano de trocar dióxido de carbono com a atmosfera. Isso significa que mais e mais carbono é puxado para o fundo do oceano e permanece lá. Menos dióxido de carbono na atmosfera levaria a um efeito estufa reverso, fazendo com que o planeta esfrie.

"O que isso sugere é que é um ciclo de feedback, "disse Marzocchi, agora um cientista pesquisador do Centro Nacional de Oceanografia do Reino Unido. "À medida que a temperatura cai, menos carbono é liberado na atmosfera, o que desencadeia mais resfriamento. "

A explicação se encaixa com evidências sobre o clima passado de fontes como sedimentos, recifes de coral, e amostras de núcleos de geleiras.

"O que me surpreendeu é quanto desse aumento de armazenamento pode ser atribuído apenas a mudanças físicas, com a cobertura de gelo marinho da Antártica sendo o principal jogador, "Marzocchi disse. Apenas os efeitos físicos, antes de contabilizar as mudanças do crescimento biológico, responsável por cerca de metade da redução do dióxido de carbono que se pensa ter acontecido.

Os resultados são mais um passo para entender como o clima da Terra funciona em escalas de tempo longas, disseram os cientistas.

"O oceano é o maior reservatório de carbono em escalas de tempo geológicas, "Marzocchi disse." Portanto, estudar o papel que o oceano desempenha no ciclo do carbono nos ajuda a simular com mais precisão as mudanças ambientais futuras. "