O rápido aquecimento do Ártico começou a transição de um estado predominantemente congelado para um clima totalmente diferente, de acordo com um novo estudo abrangente das condições do Ártico.

Os padrões climáticos nas latitudes superiores sempre variaram de ano para ano, com mais ou menos gelo marinho, invernos mais frios ou mais quentes, e temporadas mais longas ou mais curtas de chuva em vez de neve. Mas a nova pesquisa feita por cientistas do Centro Nacional de Pesquisa Atmosférica (NCAR) descobriu que o Ártico agora se aqueceu de forma tão significativa que sua variabilidade de ano para ano está saindo dos limites de quaisquer flutuações anteriores. sinalizando a transição para um "novo regime climático ártico".

"A taxa de mudança é notável, "disse a cientista do NCAR Laura Landrum, o principal autor do estudo. "É um período de mudanças tão rápidas que as observações dos padrões climáticos anteriores não mostram mais o que se pode esperar no próximo ano. O Ártico já está entrando em um clima completamente diferente do que apenas algumas décadas atrás."

No novo estudo, Landrum e seu co-autor, Marika Holland, cientista do NCAR, descobriram que o gelo marinho do Ártico derreteu tão significativamente nas últimas décadas que mesmo um ano excepcionalmente frio não terá mais a quantidade de gelo marinho de verão que existia até meados do século 20. As temperaturas do outono e inverno também aquecerão o suficiente para entrar em um clima estatisticamente distinto em meados deste século, seguido por uma mudança sazonal na precipitação que resultará em meses adicionais em que a chuva cairá em vez de neve.

Para o estudo, Landrum e Holland usaram centenas de simulações de computador detalhadas, bem como observações das condições climáticas do Ártico. A vasta quantidade de dados permitiu-lhes definir estatisticamente os limites climáticos do "antigo Ártico" - ou quanta variabilidade pode ocorrer naturalmente de ano a ano - e então identificar quando o aquecimento causado pelo homem empurrará o Ártico além desses limites naturais e em um novo clima.

As projeções futuras utilizadas para o estudo são baseadas em um cenário de ponta para as emissões futuras de gases de efeito estufa, uma trajetória conhecida como RCP 8.5. As notas de papel, Contudo, que as emissões reduzidas diminuiriam a extensão da mudança climática no Ártico.

A mudança climática tem consequências enormes e abrangentes para os ecossistemas, gestão de recursos hídricos, planejamento de inundações, e infraestrutura.

A pesquisa foi financiada pela National Science Foundation, que é o patrocinador do NCAR, e a Administração Oceânica e Atmosférica Nacional. Foi publicado esta semana em Nature Mudança Climática .

Mudança fundamental

O extremo norte está aquecendo mais rapidamente do que as regiões de latitudes mais baixas, que se deve a um processo conhecido como amplificação ártica. Isso ocorre porque o gelo marinho de cor clara, que reflete o calor de volta para o espaço, é substituída por água do oceano mais escura, que retém o calor. Além disso, as águas oceânicas relativamente quentes não são mais protegidas no inverno com a mesma eficácia pelas propriedades isolantes do gelo marinho espesso.

As mudanças no clima ártico são tão profundas que a extensão média do gelo marinho em setembro, quando atinge seu mínimo anual, caiu 31% desde a primeira década da era dos satélites (1979-88).

Landrum e Holland queriam determinar se esse declínio mostra que o clima do Ártico mudou fundamentalmente. Eles também queriam estudar as mudanças em dois outros aspectos-chave indicativos do estado de congelamento do clima ártico:as temperaturas do ar no outono e no inverno, e a transição sazonal na precipitação de principalmente neve para principalmente chuva.

Para responder a essas perguntas, eles recorreram a várias simulações de cinco dos principais modelos climáticos do mundo que foram usados ​​para um projeto de pesquisa internacional conhecido como Coupled Model Intercomparison Project 5, ou CMIP5. O grande número de simulações permitiu-lhes reunir uma imagem estatisticamente significativa do clima ártico, permitindo-lhes diferenciar a variabilidade climática natural de ano para ano de uma transição para um novo clima ártico.

Os cientistas compararam a saída do modelo com as observações, confirmando que os modelos capturavam com precisão o clima do passado e, portanto, podiam simular com segurança o clima futuro.

Landrum e Holland aplicaram técnicas estatísticas para determinar quando as mudanças climáticas excediam os limites da variabilidade natural. Para esta última pergunta, eles identificaram um clima diferente emergindo quando a média de 10 anos estava a pelo menos dois desvios-padrão da média do clima na década 1950-59.

Em outras palavras, se a extensão do gelo marinho mudou tanto que a média em, dizer, a década de 1990 foi menor em 97,7% de todos os casos do que a extensão do gelo marinho em qualquer ano da década de 1950, então, a década de 1990 foi definida como um novo clima.

Quando eles aplicaram essas técnicas à extensão do gelo marinho, eles descobriram que o Ártico já entrou em um novo clima. Cada um dos cinco modelos mostrou o gelo marinho recuando tão drasticamente que um novo clima para o gelo marinho surgiu no final do século 20 e no início do século XXI.

Esperando ansiosamente, eles também descobriram que o Ártico pode começar a experimentar condições praticamente sem gelo nas próximas décadas. Vários dos modelos indicaram que o Ártico poderia se tornar praticamente sem gelo por 3-10 meses anuais até o final do século, com base em um cenário de altas emissões de gases de efeito estufa.

Em termos de temperatura do ar, Landrum e Holland focaram no outono e no inverno, que são fortemente influenciados pela redução do gelo marinho durante o verão e o tempo subsequente do recrescimento do gelo. Eles descobriram que as temperaturas do ar sobre o oceano entrarão em um novo clima durante a primeira metade ou meados deste século, com as temperaturas do ar sobre a terra aumentando substancialmente no final do século.

O ciclo sazonal de precipitação mudará dramaticamente em meados do século. Se as emissões persistirem em um nível alto, a maioria das regiões continentais experimentará um aumento na estação chuvosa de 20-60 dias em meados do século e 60-90 dias no final do século. Em algumas regiões árticas, a chuva pode ocorrer em qualquer mês do ano até o final do século.

"O Ártico provavelmente experimentará extremos no gelo marinho, temperatura, e precipitação que estão muito fora de tudo o que experimentamos antes, "Landrum disse." Precisamos mudar nossa definição do que é o clima do Ártico. "