Água e seus movimentos dentro ou entre a atmosfera, a terra e o oceano definem o ciclo global da água e são fundamentais para o sistema climático. Quase todos os fenômenos meteorológicos e climáticos estão de alguma forma ligados ao ciclo da água. Os exemplos incluem chuvas extremas durante tempestades, furacões e ciclones tropicais, inundação, secas, e aumento do nível do mar.

Agora, o ciclo da água está mudando de maneiras importantes à medida que o clima muda. A teoria e os modelos sugerem que, à medida que a Terra está se aquecendo, o ciclo global da água é ampliado, ou seja, mais água é evaporada do oceano, e consequentemente, a precipitação está aumentando, também. No entanto, a confirmação por observação desta previsão tem sido difícil, uma vez que as mudanças anteriores do ciclo da água foram mal observadas devido à dificuldade de medir a evaporação e precipitação em escala global e a complexidade de sua variabilidade espacial e temporal.

O novo estudo, publicado no Journal of Climate , supera muitas das limitações anteriores e deriva uma nova estimativa da mudança do ciclo da água com base em dados de salinidade desde 1960. A partir disso, eles forneceram novas evidências de que o ciclo global da água se ampliou substancialmente nos últimos 50 anos, confirmando teoria e modelos. O estudo é liderado por Lijing Cheng, do Instituto de Atmosfera da Academia Chinesa de Ciências, que colaborou com um grupo de cientistas internacionais do National Center for Atmospheric Research, NÓS.; ETH Zurich; Universidade de St. Thomas, NÓS.; Pennsylvania State University, NÓS.

"A mudança na salinidade do oceano pode ser usada para estimar a mudança do ciclo da água porque revela a modificação das trocas globais de água doce da superfície:a evaporação leva água doce do oceano para a atmosfera e aumenta a salinidade do oceano; a precipitação coloca mais água doce no oceano e reduz a salinidade. Consequentemente, as mudanças de salinidade integram efeitos sobre áreas amplas e fornecem um excelente indicador para a mudança do ciclo da água, "disse Lijing Cheng.

"Contudo, como os conjuntos de dados de salinidade anteriores mostram vieses ou deficiências graves, precisávamos de melhores dados de salinidade. Este estudo fornece novos campos de salinidade quadriculados mensais para os 2.000 metros superiores desde 1960, "John Abraham disse." Para realizar a interpolação em intervalos e regiões esparsas de dados, o método usa informações sobre a covariabilidade espaço-temporal da salinidade obtidas a partir de simulações de modelos climáticos históricos acoplados. O método é então verificado com rigor. "

"O novo produto é claramente mais confiável para examinar mudanças de salinidade de longo prazo, como mostramos que esta nova reconstrução de salinidade tem uma continuidade muito melhor por meio de mudanças no sistema de observação (de altímetros em satélites e flutuadores de perfil (Argo) no oceano, "disse o co-autor Kevin Trenberth do NCAR." Os novos dados demonstram que o padrão de salinidade existente foi amplificado. Em outras palavras, 'o fresco fica mais fresco, e o salgado fica mais salgado em grande parte do oceano. Também, nós mostramos, pela primeira vez, que a tendência de salinidade média do oceano de zero a 2.000 metros de profundidade indica uma renovação em quase todo o Oceano Pacífico, ampla salinificação nas latitudes baixas e médias do Atlântico, refrescamento pronunciado no Atlântico Norte, e contrastes entre o norte e o sul do oceano Índico. "

A mudança de salinidade é espacialmente complicada. Este estudo usa um índice simples para sintetizar essas mudanças, denominado índice de contraste de salinidade (SC), que é definida como a diferença entre a salinidade média nas regiões de alta e baixa salinidade. "Esta métrica fornece um meio simples, mas poderoso de sintetizar as mudanças observadas no padrão de salinidade, "disse Nicolas Gruber, coautor deste estudo da ETH. "Mostramos que o padrão de salinidade de zero a 2.000 metros foi ampliado em 1,6% e a salinidade superficial em 7,5%. Também mostramos que esse aumento se deve à influência humana, e este sinal antropogênico excedeu a variabilidade natural de fundo. "

Uma estimativa melhorada da mudança do ciclo global da água foi compilada com base nos novos dados de salinidade, métricas de contraste de salinidade e simulações de modelo. Mostra que o ciclo da água já foi ampliado em 2 a 4% por grau Celsius desde 1960 (Figura 1). "Nosso resultado baseado no oceano é amplamente consistente com muitas estimativas recentes baseadas na atmosfera e reforça a evidência de que o ciclo global da água foi intensificado com o aquecimento global, "disse John Fasullo do NCAR, NÓS.

Este resultado tem implicações importantes para o clima futuro. Em um mundo aquecido em + 2 ° C (o limite superior da meta do Acordo de Paris), o ciclo da água será amplificado em 4 ~ 8%. Esta amplificação será ainda mais forte se os impactos do aerossol forem menores no futuro do que hoje (ou seja, se a poluição do ar puder ser controlada). Consequentemente, haverá uma evaporação mais forte:as regiões mais secas ficarão ainda mais secas e aumentarão ainda mais as chances de agravamento da seca.

As secas afetam o gado e as colheitas e aumentam o risco de incêndios florestais, por vezes mortais, em muitas regiões, incluindo os EUA, China, Austrália, Brasil e outros países, que representam riscos graves para a segurança alimentar e a saúde humana. Haverá também um risco muito maior de chuvas fortes e extremas. As tempestades mais intensas causam grandes problemas, como inundações extremas em todo o mundo. As chuvas associadas a ciclones tropicais e furacões continuarão a crescer e aumentar os danos não apenas para as comunidades costeiras e de pequenas ilhas, mas também no interior (como no furacão Isaias).

“Este estudo é um avanço significativo na área, "disse Michael Mann da Universidade Estadual da Pensilvânia, EUA:"Primeiro, o novo, estimativas mais precisas das mudanças de salinidade fornecem uma base melhor para comparação com simulações de modelos climáticos. Em segundo lugar, o índice de contraste de salinidade fornece uma medida chave do impacto da mudança climática no ciclo hidrológico global da água e ajuda a distinguir o sinal. Descobrimos que leva um pouco mais de uma década para isolar o sinal de mudança climática do ruído de fundo nesta métrica específica, sugerindo que deve ser usado mais amplamente pela comunidade de pesquisa do clima. "