Espectrômetro de massa da Universidade de Berna, que foi usado para a reconstrução das concentrações de gases nobres do passado. Crédito:Markus Grimmer
Pesquisadores do Centro Oeschger para Pesquisa de Mudanças Climáticas da Universidade de Berna reconstruídos para as primeiras temperaturas médias do oceano nos últimos 700, 000 anos usando dados de núcleo de gelo. O novo conhecimento serve para melhorar nossa compreensão do sistema climático.
Os pesquisadores do núcleo de gelo de Berna já conseguiram demonstrar em 2008 como a concentração de CO 2 na atmosfera mudou nos últimos 800, 000 anos. Agora, usando o mesmo núcleo de gelo da Antártica, o grupo liderado pelo pesquisador climático de Berna Hubertus Fischer mostra os valores máximo e mínimo entre os quais a temperatura média do oceano flutuou nos últimos 700, 000 anos. Os resultados da reconstrução acabam de ser publicados na revista. Clima do passado . As principais conclusões do estudo:as temperaturas médias do oceano têm sido muito semelhantes nas últimas sete eras glaciais, em média cerca de 3,3 graus C mais frio do que o período de referência pré-industrial, como já sugerido por sínteses de temperaturas de águas profundas de sedimentos marinhos. Contudo, temperaturas do oceano nos períodos quentes 450, 000 anos atrás eram muito mais frios e CO 2 as concentrações eram mais baixas do que em nosso período quente atual, apesar da radiação solar semelhante. As novas medições mostram que a temperatura do oceano também é moldada por mudanças na circulação do oceano. A chamada circulação global de águas profundas tem um impacto significativo no armazenamento de calor no oceano.
"Para entender como o equilíbrio de calor do sistema climático está mudando, "diz Hubertus Fischer, "temos que entender o oceano antes de mais nada." Por exemplo, 93% do calor adicional que os humanos acumulam com o aumento dos gases de efeito estufa são atualmente armazenados no oceano, e não na atmosfera. Isso significa que, sem a absorção de calor pelo oceano, o aumento da temperatura medido em terra devido à mudança climática induzida pelo homem seria significativamente maior. Contudo, porque os oceanos têm uma massa enorme em comparação com a atmosfera, as mudanças de temperatura medidas no oceano hoje são muito pequenas.
Uma amostra de gelo de um núcleo de gelo da Antártica. Crédito:Daniel Baggenstos
As medições em algumas amostras de gelo são suficientes
A relevância dos dados do oceano para a pesquisa climática é demonstrada pelo projeto internacional ARGO, um sistema de observação móvel para os oceanos do mundo com o qual, por exemplo, medições contínuas de temperatura até uma profundidade de 2, 000 metros foram realizados desde 2000. Aproximadamente 4, Para isso, são utilizadas 000 bóias flutuantes distribuídas por todos os oceanos. Isso torna a abordagem dos pesquisadores de Berna ainda mais surpreendente em comparação:"Precisamos apenas de uma única amostra de gelo polar para a medição da temperatura média do oceano, "explica Hubertus Fischer, "é claro que não estamos nem perto da precisão do ARGO, mas, inversamente, podemos olhar para o passado. "O que está sendo estudado não é água do mar congelada, mas bolhas de ar presas no gelo da geleira da Antártica. Especificamente:os gases nobres de argônio, criptônio, xenônio e nitrogênio molecular. A maioria desses gases está na atmosfera, apenas uma pequena fração é dissolvida no oceano. O grau de dissolução de cada gás na água do mar depende da temperatura do oceano. Portanto, a variação da proporção desses gases nas amostras de gelo pode ser usada para reconstruir as temperaturas médias anteriores do oceano.
Medições de gás de alta precisão por pesquisadores de Berna
"O pré-requisito para este método são medições de alta precisão usando um espectrômetro de massa dinâmico, "enfatiza Hubertus Fischer, "que foram possíveis graças ao grande esforço de vários alunos de doutorado e pós-doutorandos envolvidos na publicação." Os métodos de processamento e medição desenvolvidos em Berna como parte do projeto MATRICs financiado pelo European Research Council (ERC) também são cruciais. As temperaturas anteriores do oceano são determinadas em 0,4 graus C em Berna. Essa precisão torna possível rastrear os altos e baixos climáticos do passado, uma vez que a diferença na temperatura média do oceano entre a idade do gelo e as fases quentes durante os últimos 700 anos, 000 anos era cerca de 3 graus C. Além do laboratório em Berna, apenas o Scripps Institute of Oceanography em San Diego, NÓS., com os quais os pesquisadores de Berna trabalham, até agora realizou tais medições em todo o mundo.
