Em 8 de fevereiro, 2016, o Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) no satélite Suomi NPP capturou várias imagens de fitoplâncton florescendo e correntes rodopiantes ao longo da costa da Califórnia e oeste do México. As imagens foram costuradas em uma composição construída com dados do vermelho, verde, e bandas de comprimento de onda azul em VIIRS, junto com dados de clorofila. Uma série de etapas de processamento de imagem destacou as diferenças de cores e recursos sutis na água. Crédito:imagem da NASA por Norman Kuring, Ocean Color Web da NASA. earthobservatory.nasa.gov/images/87575/california-coastal-current
Os pesquisadores da CU Boulder desenvolveram um método que pode permitir aos cientistas prever com precisão a acidez do oceano com até cinco anos de antecedência. Isso permitiria que a pesca e as comunidades que dependem de frutos do mar afetados negativamente pela acidificação dos oceanos se adaptassem às mudanças nas condições em tempo real, melhorar a segurança econômica e alimentar nas próximas décadas.
Estudos anteriores mostraram a capacidade de prever a acidez do oceano dentro de alguns meses, mas este é o primeiro estudo a provar que é possível prever a variabilidade na acidez do oceano com vários anos de antecedência. O novo método, descrito em Nature Communications , oferece potencial para prever a aceleração ou desaceleração da acidificação dos oceanos.
"Pegamos um modelo climático e o executamos como se você tivesse uma previsão do tempo, essencialmente - e o modelo incluía a química do oceano, o que é extremamente novo, "disse Riley Brady, autor principal do estudo, e doutorando no Departamento de Ciências Atmosféricas e Oceânicas.
Para este estudo, os pesquisadores se concentraram no Sistema Atual da Califórnia, um dos quatro principais sistemas de ressurgência costeira do mundo, que vai da ponta da Baja Califórnia, no México, até partes do Canadá. O sistema suporta uma indústria pesqueira de bilhões de dólares, crucial para a economia dos EUA.
"Aqui, voce tem fisica, química, e biologia, tudo conectado para criar pescarias extremamente lucrativas, desde caranguejos até peixes grandes, "disse Brady, que também é aluno de pós-graduação no Instituto de Pesquisa Ártica e Alpina (INSTAAR). "Fazendo previsões das condições ambientais futuras um, dois, ou mesmo três anos depois é notável, porque este é o tipo de informação que os gestores de pesca poderiam utilizar. "
O Sistema Atual da Califórnia é particularmente vulnerável à acidificação do oceano devido à ressurgência de águas naturalmente ácidas para a superfície.
"O oceano tem nos feito um grande favor, "disse a co-autora do estudo Nicole Lovenduski, professor associado em ciências atmosféricas e oceânicas e chefe do Grupo de Pesquisa em Biogeoquímica Oceânica do INSTAAR.
O oceano absorve uma grande fração do excesso de dióxido de carbono na atmosfera terrestre derivado da atividade humana. Infelizmente, como resultado da absorção desse dióxido de carbono extra produzido pelo homem - 24 milhões de toneladas todos os dias - os oceanos se tornaram mais ácidos.
"A acidificação dos oceanos está ocorrendo a uma taxa 10 vezes mais rápida hoje do que em qualquer momento nos últimos 55 milhões de anos, "disse Lovenduski.
Dentro de décadas, os cientistas esperam que partes do oceano se tornem completamente corrosivas para certos organismos, o que significa que eles não podem formar ou manter suas conchas.
“Esperamos pessoas em comunidades que dependem do ecossistema do oceano para a pesca, para que o turismo e a segurança alimentar sejam afetados pela acidificação dos oceanos, "disse Lovenduski.
Isso representa problemas para o Sistema Atual da Califórnia, com suas águas naturalmente corrosivas. Essa acidificação extra pode levar seus frágeis ecossistemas ao limite.
A sorte e a frustração de prever
As pessoas podem facilmente confirmar a precisão de uma previsão do tempo dentro de alguns dias. A previsão é de chuva na sua cidade? Você pode olhar pela janela.
Mas é muito mais difícil obter medições em tempo real da acidez do oceano e descobrir se suas previsões estavam corretas.
Mas desta vez, Os pesquisadores da CU Boulder puderam capitalizar as previsões históricas de um modelo climático desenvolvido no National Center for Atmospheric Research. Em vez de olhar para o futuro, eles geraram previsões do passado usando o modelo climático para ver o desempenho de seu sistema de previsão. Eles descobriram que as previsões do modelo climático fizeram um excelente trabalho ao fazer previsões da acidez do oceano no mundo real.
Contudo, esses tipos de previsões de modelos climáticos requerem uma enorme quantidade de poder computacional, mão de obra, e tempo. O potencial está aí, mas as previsões ainda não estão prontas para estar totalmente operacionais como as previsões meteorológicas.
E embora o estudo se concentre na acidificação em uma região do oceano global, tem implicações muito maiores.
Estados e regiões menores costumam fazer suas próprias previsões da química dos oceanos em uma escala mais precisa, com maior resolução, centrado na linha costeira onde operam as pescas. Mas, embora essas previsões mais locais não possam levar em consideração as variáveis climáticas globais, como El Niño, este novo modelo de previsão global pode.
Isso significa que este modelo maior pode ajudar a informar os limites dos modelos menores, o que irá melhorar significativamente sua precisão e estender suas previsões. Isso permitiria que os pescadores e as comunidades planejassem melhor onde e quando colher frutos do mar, e para prever perdas potenciais com antecedência.
"Na última década, as pessoas já encontraram evidências de acidificação do oceano na corrente da Califórnia, "disse Brady." Está aqui agora, e estará aqui e sempre presente nas próximas décadas. "