Nos últimos três anos, Tenho trabalhado no próximo relatório do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas das Nações Unidas. Sou um cientista do clima que contribuiu para o capítulo sobre as mudanças no ciclo global da água. É preocupante pensar que alguns impactos teóricos descritos neste relatório podem estar ganhando vida - mais uma vez - na Austrália.

As recentes inundações em New South Wales são consistentes com o que podemos esperar conforme a mudança climática continua.

Os padrões naturais de chuva da Austrália são altamente variáveis. Isso significa que a influência da mudança climática em qualquer evento climático único é difícil de determinar; o sinal está enterrado no fundo de muito "ruído" climático.

Mas à medida que nosso planeta aquece, a capacidade de retenção de água da baixa atmosfera aumenta em cerca de 7% para cada 1 ℃ de aquecimento. Isso pode causar chuvas mais fortes, o que, por sua vez, aumenta o risco de inundações.

Os oceanos também estão aquecendo, especialmente na superfície. Isso aumenta as taxas de evaporação e o transporte de umidade para os sistemas climáticos. Isso torna as estações e eventos chuvosos mais úmidos do que o normal.

Portanto, embora a Austrália sempre tenha experimentado inundações, desastres como o que está ocorrendo em NSW provavelmente se tornarão mais frequentes e intensos à medida que as mudanças climáticas continuarem.

Compreender o básico

Para entender como um mundo em aquecimento está influenciando o ciclo da água, é útil voltar à teoria.

De ano para ano, O clima da Austrália está sujeito à variabilidade natural gerada pelo Pacífico circundante, Oceanos Índico e Sul. Os fatores determinantes para um determinado ano estabelecem as condições climáticas de fundo que influenciam a precipitação e a temperatura.

É uma combinação desses fatores naturais do clima que torna a Austrália a terra da seca e das chuvas torrenciais.

Contudo, A variabilidade climática da Austrália não é mais influenciada apenas por fatores naturais. O clima da Austrália aqueceu 1,4 ℃ desde o início dos registros nacionais em 1910, com a maior parte do aquecimento ocorrendo desde 1970. As emissões de gases do efeito estufa causadas pelo homem têm influenciado as temperaturas australianas em nossa região desde 1950.

Esta tendência de aquecimento influencia as condições de fundo sob as quais ambos os extremos do ciclo de chuvas irão operar enquanto o planeta continua a aquecer. Uma atmosfera mais quente pode reter mais umidade (maior teor de vapor de água), o que pode levar a eventos de chuva mais extremos.

Desde o inverno de 2020, A Austrália foi influenciada pela fase La Niña do El Niño – Oscilação Sul (ENSO). Historicamente, condições sustentadas de La Niña, às vezes com a ajuda de um oceano Índico mais quente do que a média, criaram o cenário para severas inundações no leste da Austrália.

Durante esses eventos, os ventos de leste se intensificam e os oceanos ao redor da Austrália esquentam. Isso está associado à Circulação Walker - uma gangorra gigante de pressão atmosférica que influencia a distribuição das águas quentes do oceano no Oceano Pacífico.

O último La Niña ocorreu em 2010–2012. Isso levou a inundações generalizadas em todo o leste da Austrália, com efeitos particularmente devastadores em Queensland. O evento causou o período de dois anos mais chuvoso no registro de chuvas australiano, terminando a seca do milênio de 1997–2009.

Oceanógrafos da UNSW estudaram o evento excepcional. Eles demonstraram como um oceano mais quente aumentou a probabilidade de chuvas extremas durante esse evento, principalmente através do aumento do transporte de ar úmido ao longo da costa.

Sua análise destacou como o aquecimento do oceano a longo prazo pode modificar os sistemas de produção de chuva, aumentando a probabilidade de chuvas extremas durante os eventos de La Niña.

É importante ressaltar que as mudanças nos padrões de circulação atmosférica em grande escala ainda não são tão bem compreendidas quanto as mudanças fundamentais na termodinâmica. Contudo, porque as mudanças regionais de precipitação serão influenciadas por ambos os fatores, levará tempo para os pesquisadores descobrirem tudo.

E quanto às mudanças climáticas?

As mudanças teóricas no ciclo global da água são bem compreendidas. Contudo, determinar a contribuição das influências naturais e humanas na variabilidade e extremos climáticos - conhecido como "atribuição" - ainda é uma ciência emergente.

Mais estudos são necessários para distinguir a variabilidade natural ou "de fundo" da chuva das mudanças recentes causadas pelo homem no ciclo da água. Este é particularmente o caso em um país como a Austrália, que tem uma variabilidade anual de precipitação muito alta. This contrasts with some regions of the Northern Hemisphere with less variable rainfall, where a clear climate change signal has already emerged.

Agora mesmo, La Niña conditions are decaying in the Pacific Ocean. Como esperado, the 2020–2021 La Niña has brought above-average rainfall to much of eastern Australia. This helped ease the severe drought conditions across eastern Australia since 2017, particularly in NSW.

What's interesting about the 2020–2021 La Niña is that it was weak compared with historical events. The relationship between La Niña and rainfall is generally weaker in coastal NSW than further inland. Contudo, it's concerning that this weak La Niña caused flooding comparable to the iconic floods of the 1950s and 1970s.

The rainfall totals for the current floods are yet to be analyzed. Contudo, early figures reveal the enormity of the downpours. Por exemplo, over the week to March 23, the town of Comboyne, southwest of Port Macquarie, recorded an extraordinary 935mm of rainfall. This included three successive days with more than 200mm.

The NSW coast is no stranger to extreme rainfall—there have been five events in the past decade with daily totals exceeding 400mm. Contudo, the current event is unusual because of its duration and geographic extent.

It's also worth noting the current extreme rainfall in NSW was associated with a coastal trough, not an East Coast Low. Many of the region's torrential rainfall events in the past have resulted from East Coast Lows, although their rainfall is normally more localized than has been the case in this widespread event.

Remember that as the air warms, its water-holding capacity increases, particularly over the oceans. Current ocean temperatures around eastern and northern Australia are about 1℃ warmer than the long-term average, and closer to 1.5℃ warmer than average off the NSW coast. These warmer conditions are likely to be fuelling the systems driving the extreme rainfall and associated flooding in NSW.

A nation exposed

Weather and climate are not the only influences on extreme flood events. Others factors include the shape and size of water catchments, the presence of hard surfaces in urban areas (which cant't absorb water), and the density of human settlement in flood-prone areas.

The Hawkesbury–Nepean region in Western Sydney, currently experiencing major flooding, is a prime example. Five major tributaries, including the Warragamba and Nepean Rivers, flow into this extensively urbanized valley.

Improving our understanding of historical weather data may help improve future climate change risk assessment. Por exemplo, past floods in the Hawkesbury–Nepean have been a lot worse than the current disaster. In 1867, the Hawkesbury River at Windsor reached 19.7 meters above normal, and in 1961 peaked at 14.5 meters. This is worse than the 13.12 meters above normal recorded at Freemans Reach on March 23.

It's sobering to think the Hawkesbury River once peaked 6 meters higher than what we're seeing right now. Imagine the potential future flooding caused by an East Coast Low during strong La Niña conditions.

It will take time before scientists can provide a detailed analysis of the 2020–2021 La Niña event. But it's crystal clear that Australia is very exposed to damage caused by extreme rainfall. Our theoretical understanding of water cycle changes tells us these events will only become more intense as our planet continues to warm.

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.