Partículas de fumaça centenárias preservadas no gelo revelam um passado ardente no hemisfério sul e lançam uma nova luz sobre os impactos futuros da mudança climática global, de acordo com uma nova pesquisa publicada em Avanços da Ciência .

"Até agora, a magnitude da atividade de fogo anterior, e, portanto, a quantidade de fumaça na atmosfera pré-industrial, não foi bem caracterizado, "disse Pengfei Liu, um ex-aluno de graduação e pós-doutorado na Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas de Harvard John A. Paulson (SEAS) e primeiro autor do artigo. “Esses resultados têm importância para o entendimento da evolução das mudanças climáticas desde a década de 1750 até hoje, e para prever o clima futuro. "

Uma das maiores incertezas quando se trata de prever os impactos futuros das mudanças climáticas é a rapidez com que as temperaturas da superfície aumentarão em resposta ao aumento dos gases de efeito estufa. A previsão dessas temperaturas é complicada, pois envolve o cálculo dos efeitos concorrentes de aquecimento e resfriamento na atmosfera. Os gases de efeito estufa prendem o calor e aquecem a superfície do planeta, enquanto as partículas de aerossol dos vulcões na atmosfera, incêndios e outras combustões resfriam o planeta, bloqueando a luz do sol ou semeando a cobertura de nuvens. Compreender como a temperatura da superfície é sensível a cada um desses efeitos e como eles interagem é fundamental para prever o impacto futuro das mudanças climáticas.

Muitos dos modelos climáticos atuais dependem de níveis anteriores de gases de efeito estufa e aerossóis para validar suas previsões para o futuro. Mas há um problema:embora os níveis pré-industriais de gases do efeito estufa sejam bem documentados, a quantidade de aerossóis de fumaça na atmosfera pré-industrial não.

Para modelar a fumaça no hemisfério sul pré-industrial, a equipe de pesquisa olhou para a Antártica, onde o gelo prendeu as partículas de fumaça emitidas por incêndios na Austrália, África e América do Sul. Cientistas do núcleo de gelo e co-autores do estudo, Joseph McConnell e Nathan Chellman do Desert Research Institute em Nevada, fuligem medida, um componente chave da fumaça, depositado em uma série de 14 núcleos de gelo de todo o continente, muitos fornecidos por colaboradores internacionais.

"A fuligem depositada no gelo da geleira reflete diretamente as concentrações atmosféricas passadas, então núcleos de gelo bem datados fornecem os registros de longo prazo mais confiáveis, "disse McConnell.

O que eles encontraram foi inesperado.

"Embora a maioria dos estudos tenha assumido que menos incêndios ocorreram na era pré-industrial, os núcleos de gelo sugeriam um passado muito mais feroz, pelo menos no hemisfério sul, "disse Loretta Mickley, Pesquisador Sênior em Interações Química-Clima na SEAS e autor sênior do artigo.

Para compensar esses níveis de fumaça, os pesquisadores fizeram simulações de computador que contabilizam os incêndios florestais e as práticas de queima dos povos indígenas.

"As simulações de incêndio por computador mostram que a atmosfera do hemisfério sul poderia ter sido muito enfumaçada no século antes da Revolução Industrial. As concentrações de fuligem na atmosfera eram até quatro vezes maiores do que os estudos anteriores sugeriam. A maior parte disso foi causada por e queimadas regulares praticadas por povos indígenas no período pré-colonial, "disse Jed Kaplan, Professor Associado da Universidade de Hong Kong e co-autor do estudo.

Esse resultado está de acordo com os registros de núcleos de gelo, que também mostram que a fuligem era abundante antes do início da era industrial e permaneceu relativamente constante ao longo do século XX. A modelagem sugere que, à medida que as mudanças no uso da terra diminuem a atividade do fogo, as emissões da indústria aumentaram.

O que essa descoberta significa para as futuras temperaturas da superfície?

Ao subestimar o efeito de resfriamento das partículas de fumaça no mundo pré-industrial, os modelos climáticos podem ter superestimado o efeito de aquecimento do dióxido de carbono e outros gases do efeito estufa, a fim de contabilizar os aumentos observados nas temperaturas da superfície.

"Os cientistas do clima sabem que a geração mais recente de modelos climáticos tem superestimado a sensibilidade da temperatura da superfície aos gases do efeito estufa, mas não sabemos por que ou por quanto, "disse Liu." Esta pesquisa oferece uma explicação possível. "

"É evidente que o mundo está aquecendo, mas a questão principal é com que rapidez ele vai aquecer à medida que as emissões de gases de efeito estufa continuam aumentando. Esta pesquisa nos permite refinar nossas previsões no futuro, "disse Mickley.