Superfície cortada e polida de dentro de uma estalagmite das Cavernas do Lago Shasta. As datas de urânio-tório são mostradas, junto com a trilha de amostragem para análises geoquímicas. Esta estalagmite cresceu de ~ 37, 000 a 14, 000 anos antes do presente. Crédito:Jessica Oster
Estalagmites das Cavernas do Lago Shasta (LSC) - localizadas no norte da Califórnia em uma importante zona de clima de transição entre o noroeste do Pacífico e o sudoeste dos Estados Unidos - contêm pistas geoquímicas para ajudar os pesquisadores a entender como o clima mudou durante o final da última era glacial (14, 000-37, 000 anos atrás) e prever o que pode acontecer em meio às mudanças climáticas nos tempos modernos.
Um tipo de espeleotema, as estalagmites são formações rochosas impressionantes feitas de carbonato de cálcio que crescem do chão das cavernas. Eles podem levar milhares de anos para crescer; de gotículas de água que fazem a lenta viagem da água da chuva através da terra e, finalmente, pingando através de fraturas no teto das cavernas até o chão. Jessica Oster, professor associado de ciências terrestres e ambientais e paleoclimatologista, mediu as propriedades geoquímicas dentro das estalagmites, incluindo os isótopos estáveis de oxigênio e carbono no LSC para entender como os fatores climáticos e ambientais na região mudaram durante e após a última idade do gelo.
O artigo, "Registros de estalagmite multi-proxy do norte da Califórnia revelam padrões dinâmicos de hidroclima regional durante o último ciclo glacial, "foi publicado online no jornal Quaternary Science Reviews em 24 de junho. Ele está disponível para download gratuito até 13 de agosto.
Enquanto os cientistas trabalham há mais de um século para reconstruir a história do clima no oeste dos Estados Unidos, as muitas cadeias de montanhas e microclimas que abrangem a região contribuem para grandes variações nas mudanças climáticas anteriores nesta área. É notável ter um registro da LSC no norte da Califórnia por causa de sua localização na fronteira entre o sudoeste dos EUA e o noroeste do Pacífico, duas partes do oeste dos Estados Unidos que experimentam climas diferentes hoje e responderam de forma diferente às mudanças climáticas no passado.
Mapa mostrando a localização das Cavernas do Lago Shasta, no norte da Califórnia. A zona cinza destacada mostra a localização aproximada da zona de transição entre os climas do sudoeste e do noroeste do Pacífico, que respondem de maneira diferente a fenômenos climáticos como El Niño e eventos climáticos do passado. Crédito:E.K. Sensato
Um benefício dos espeleotemas como registradores das mudanças climáticas é que eles podem ser datados de maneira precisa e precisa medindo os isótopos de urânio e tório presos na estalagmite conforme ela cresce. Esta ferramenta de namoro muito poderosa funciona até 500, 000 anos antes do presente, muito mais longe do que a datação por radiocarbono, que atinge no máximo 50, 000 anos. Oster e seus colaboradores dataram duas estalagmites e analisaram sua geoquímica. Eles descobriram que a quantidade de chuva em LSC variou rapidamente no passado, concomitante com as mudanças climáticas conhecidas durante e após a última idade do gelo que foram observadas em outros registros paleoclimáticos em todo o hemisfério norte. Eles também descobriram que havia períodos de tempo em que o clima perto de LSC era mais semelhante ao clima do noroeste do Pacífico, e outros períodos em que era mais semelhante ao sudoeste, indicando que a localização da fronteira entre essas zonas pode nem sempre ter sido localizada onde entendemos que está hoje.
As grandes e rápidas variações nas chuvas registradas nas estalagmites LSC demonstram que o clima no norte da Califórnia é sensível às mudanças que acontecem em outras partes do mundo, e que a precipitação nesta área pode ser capaz de aumentar ou diminuir em resposta a mudanças relativamente pequenas no clima global. Em particular, Oster conseguiu conectar as mudanças climáticas identificadas na LSC, um marco natural nacional localizado duas horas e meia ao norte de Sacramento, com aqueles do recorde climático de referência para o Hemisfério Norte, os registros do núcleo de gelo da Groenlândia. É plausível que, se as mudanças climáticas na Groenlândia e no norte da Califórnia estivessem relacionadas naquela época, eles podem estar relacionados agora (atualmente a camada de gelo da Groenlândia está derretendo rapidamente).
"Nossas descobertas nos oferecem pistas sobre o comportamento do sistema climático da região e o que as chuvas na Califórnia fazem em resposta às mudanças climáticas que podem já estar ocorrendo em todo o mundo, "disse Oster." Podemos usar essa pesquisa que olha para trás para olhar para frente. Isso é extremamente importante porque o ambiente semi-árido ao redor das Cavernas do Lago Shasta é sensível às mudanças nas chuvas e o próximo Lago Shasta é o maior reservatório de água do estado. Qualquer mudança nas chuvas ao redor do Lago Shasta tem o potencial de impactar os recursos hídricos de todo o estado da Califórnia. "
À medida que entramos em um território de clima desconhecido, Modelos de grande escala que ajudam a orientar a comunidade global nem sempre fornecem informações suficientes em escala regional sobre o que as comunidades locais devem estar preparadas. Ter um forte registro de paleoclima fornece uma estrutura valiosa para a compreensão de como um clima regional mudou no passado e o que pode acontecer no futuro.
O projeto, que começou como tese de mestrado do aluno Izzy Weisman e se beneficiou das contribuições de vários alunos de graduação de Oster, abriu as portas para pesquisas futuras, incluindo o desenvolvimento de reconstruções quantitativas de como as chuvas mudaram no passado, que será de grande utilidade para a cidade local e planejadores de recursos. Este trabalho também é de interesse para cientistas ambientais que examinam as respostas às mudanças climáticas em regiões com características geológicas semelhantes ao redor do mundo.
