Depósito sideral muito promissor na Argentina. Crédito:Joep van Dijk / ETH Zurich / de van Dijk J, et al, Nat. Geosc., 2020
Quente e úmido:usando minerais de solos antigos, Os pesquisadores da ETH estão reconstruindo o clima que prevalecia na Terra há cerca de 55 milhões de anos. Suas descobertas irão ajudá-los a avaliar melhor como será o nosso clima no futuro.
Entre 57 e 55 milhões de anos atrás, a época geológica conhecida como Paleoceno terminou e deu lugar ao Eoceno. Naquela hora, a atmosfera foi essencialmente inundada pelo gás de efeito estufa dióxido de carbono, com níveis de concentração atingindo 1, 400 ppm a 4, 000 ppm. Portanto, não é difícil imaginar que as temperaturas na Terra devem ser semelhantes às de uma sauna. Estava quente e úmido, e o gelo nas calotas polares havia desaparecido completamente.
O clima daquela época fornece aos pesquisadores uma indicação de como o clima atual pode se desenvolver. Enquanto os níveis pré-industriais de CO atmosférico 2 ficou em 280 ppm, a medida de hoje é 412 ppm. Cientistas do clima acreditam que o CO 2 as emissões geradas pela atividade humana podem elevar este número para 1, 000 ppm até o final do século.
Usando minúsculos minerais de siderita em amostras de solo retiradas de antigos pântanos, um grupo de pesquisadores da ETH Zurique, A Universidade Estadual da Pensilvânia e a CASP em Cambridge (Reino Unido) reconstruíram o clima que prevalecia no final do Paleoceno e no início do Eoceno. Seu estudo acaba de ser publicado na revista Nature Geoscience .
Os minerais siderita formados em um ambiente de solo sem oxigênio que se desenvolveu sob densa vegetação em pântanos, que eram abundantes ao longo das costas quentes e úmidas no Paleoceno e Eoceno.
Para reconstruir as condições climáticas do equador às regiões polares, os pesquisadores estudaram sideritas de 13 locais diferentes. Todos estavam localizados no hemisfério norte, cobrindo todas as latitudes geográficas dos trópicos ao Ártico.
Umidade prevalecente
"Nossa reconstrução do clima com base nas amostras de siderita mostra que uma atmosfera quente também vem com altos níveis de umidade, "diz o autor principal Joep van Dijk, que completou o doutorado em ETH no grupo do professor Stefano Bernasconi no Instituto Geológico de 2015 a 2018.
De acordo, entre 57 e 55 milhões de anos atrás, a temperatura média anual do ar no equador onde a Colômbia se encontra hoje era de cerca de 41 ° C. No Ártico da Sibéria, a temperatura média no verão foi de 23 ° C.
Seção fina de cristais de siderita do Alasca sob o microscópio. Crédito:Washington State Univ / Seattle
Usando seu higrômetro siderita, "os pesquisadores também demonstraram que o teor de umidade global na atmosfera, ou a umidade específica, era muito maior nas eras Paleoceno e Eoceno do que é hoje. Além disso, o vapor d'água permaneceu no ar por mais tempo porque a umidade específica aumentou a uma taxa maior do que a evaporação e a precipitação. Contudo, o aumento da umidade específica não foi o mesmo em todos os lugares.
Uma vez que eles tinham acesso à siderita de todas as latitudes, os pesquisadores também foram capazes de estudar o padrão espacial da umidade específica. Eles descobriram que os trópicos e latitudes mais altas teriam níveis de umidade muito altos.
Os pesquisadores atribuem esse fenômeno ao vapor de água que foi transportado das regiões subtropicais para essas zonas. A umidade específica aumentou menos nas regiões subtropicais. Enquanto a evaporação aumentou, a precipitação diminuiu. Isso resultou em um nível mais alto de vapor de água atmosférico, que finalmente atingiu os pólos e o equador. E o vapor atmosférico carregava calor junto com ele.
Os cientistas do clima ainda observam o fluxo de vapor d'água e calor das regiões subtropicais para os trópicos hoje. "O transporte de calor latente provavelmente foi ainda maior durante o Eoceno, ", diz van Dijk." E o aumento no transporte de calor para latitudes elevadas pode muito bem ter contribuído para a intensificação do aquecimento nas regiões polares, " ele adiciona.
Não há tempo suficiente para se adaptar
Essas novas descobertas sugerem que o aquecimento global de hoje anda de mãos dadas com o aumento do transporte de umidade, e por extensão, calor, na atmosfera. “O transporte de umidade atmosférica é um processo chave que reforça o aquecimento das regiões polares, "van Dijk explica.
"Embora o CO 2 o conteúdo da atmosfera era muito maior naquela época do que é hoje, o aumento desses valores ocorreu ao longo de milhões de anos, ", ressalta." As coisas são diferentes hoje. Desde o início da industrialização, os humanos mais do que dobraram o nível de CO atmosférico 2 ao longo de um período de apenas 200 anos, "ele explica. No passado, animais e plantas tiveram muito mais tempo para se adaptar às mudanças nas condições climáticas. "Eles simplesmente não conseguem acompanhar o rápido desenvolvimento de hoje, "van Dijk diz.
Pesquisa extenuante por cristais de siderita
Encontrar os sideritas não foi fácil. Por uma coisa, os minerais são minúsculos, além disso, ocorrem apenas em pântanos fósseis, que hoje são freqüentemente encontrados apenas alguns quilômetros abaixo da superfície da Terra. Isso tornou difícil ou mesmo impossível para os pesquisadores desenterrar os próprios sideritas. "Fizemos várias expedições a locais onde acreditávamos que poderiam ocorrer siderites, mas os encontramos em apenas um desses locais, "van Dijk diz.
Felizmente, um dos co-autores do estudo - Tim White, um americano da Universidade Estadual da Pensilvânia - possui a maior coleção de sideritas do mundo.
