Uma equipe internacional de pesquisadores, liderado pelo Instituto Max Planck de Química em Mainz, Alemanha, conseguiu reconstruir as mudanças nas chuvas na Ásia Central nos últimos cinco milhões de anos. A informação preservada dentro da sucessão sedimentar fornece o elo que faltava para entender os feedbacks da terra-água para o clima global.

A pesquisadora paleo Charlotte Prud'homme, que até recentemente trabalhou no Instituto Max Planck de Química e agora é pesquisador da Université Lausanne, explica:"A sequência sedimentar de 80 metros de espessura que encontramos em Charyn Canyon, no sudeste do Cazaquistão, nos fornece um registro virtualmente contínuo de cinco milhões de anos de mudança climática. Esta é uma ocorrência muito rara em terra!" As camadas alternadas de poeira e solo fornecem a primeira evidência confiável, Em um lugar, de interações de longo prazo entre os principais sistemas climáticos no continente eurasiano.

"Nos últimos cinco milhões de anos, as superfícies terrestres da Eurásia parecem ter contribuído mais ativamente para o ciclo da água da terra-atmosfera-oceano do que anteriormente reconhecido. Os sedimentos preservados no Charyn Canyon atuaram como um teste de tornassol para o influxo de água doce no Oceano Ártico, estimulando o transporte de massas de ar úmido do Atlântico Norte de volta à terra por meio de fluxos de ar do oeste, "diz o autor correspondente, Prud'homme. Os resultados da pesquisa já foram publicados na revista científica Comunicações Terra e Meio Ambiente .

Os pesquisadores concentraram sua investigação nos períodos Plioceno e Pleistoceno. O Plioceno, cinco a 2,6 milhões de anos atrás, representa o melhor análogo para as condições climáticas do Antropoceno:este período geológico foi a última vez que a concentração de dióxido de carbono na atmosfera foi comparável à de hoje, cerca de 400 partes por milhão (ppm). "É por isso que nossas percepções dos sedimentos Charyn Canyon são tão essenciais para a compreensão do clima futuro, "Prud'homme diz.

Até agora, pouco se sabe sobre o papel que a Ásia Central desempenha na evolução do clima global no passado e no presente. A evolução do clima da Terra nos últimos cinco milhões de anos foi entendida principalmente da perspectiva dos mecanismos marinhos. Em contraste, a importância dos feedbacks climáticos que se originaram na terra, ao invés dos oceanos, lagos ou núcleos de gelo - permaneceu praticamente inexplorado. A equipe de pesquisa internacional preencheu essa lacuna com sua pesquisa de campo em Charyn Canyon.

Interações entre sistemas climáticos de latitude média e alta

A localização geográfica do local de estudo no meio da Ásia Central foi de importância fundamental para a equipe:"Precisávamos encontrar um lugar que fosse o interior e o mais longe possível do oceano, "Kathryn Fitzsimmons, Líder do Grupo de Pesquisa de Reconstrução do Paleoclima Terrestre no Instituto Max Planck de Química, explica. "Dificilmente poderíamos encontrar uma situação mais continental do que em Charyn Canyon, no sudeste do Cazaquistão." O clima semi-árido do cânion, e sua paisagem, foi moldado pela interação entre os ventos de latitude média e as frentes polares de alta latitude, e por sedimentos transportados das montanhas Tien Shan nas proximidades. Charyn Canyon é ideal, de acordo com Fitzsimmons, para estudar mecanismos de feedback de longo prazo sobre o clima e a terra.

Os pesquisadores examinaram a sucessão sedimentar de 80 metros de espessura e amostraram por rapel para garantir a cobertura contínua do registro. Ao medir as concentrações relativas de isótopos nos carbonatos do solo, eles reconstruíram a disponibilidade variável de umidade no solo ao longo do tempo. Uma combinação de análises paleomagnéticas e datação absoluta de urânio-chumbo dos carbonatos do solo estabeleceu a idade e as taxas de acumulação do registro de sedimentos. As amostras de solo revelaram uma região caracterizada por uma aridez cada vez maior nos últimos cinco milhões de anos. No início do Plioceno, o solo era significativamente mais úmido do que nas épocas subsequentes ou do que o clima de hoje. Este processo de aridificação não foi linear, Contudo; foi interrompido por flutuações climáticas de curto prazo que fornecem insights sobre a interação entre os ventos de oeste de latitude média e o sistema de alta pressão da Sibéria.

Interação entre o alto da Sibéria e o oeste chuvoso

A pesquisa em Charyn Canyon permitiu que os cientistas investigassem a interação de longo prazo do alto da Sibéria com os ventos de oeste que trazem chuvas. Fitzsimmons diz:"Estamos confiantes de que as mudanças na umidade do solo que encontramos em nosso site também podem ser usadas como um proxy para a atividade do rio Siberian mais ao norte." O hidroclima em Charyn Canyon reflete o da estepe ao norte, de onde uma série de grandes rios siberianos, como o Irtysh e Ob, fluxo, ela diz. Estes são influenciados da mesma forma pela dinâmica das massas de ar altas e oeste da Sibéria. Uma fase particular em que esta ligação é importante se destaca:um período sustentado de condições úmidas em Charyn Canyon, pouco antes da primeira grande glaciação global, há cerca de 3,3 milhões de anos. É provável que essas condições úmidas se estendessem aos rios siberianos ao norte, cujo escoamento de água doce para o oceano Ártico pode ter violado um ponto crítico para o aumento da formação de gelo marinho.

As informações deste arquivo climático terrestre mais completo nos últimos cinco milhões de anos fornecem uma base muito valiosa para modelos climáticos futuros. "Abrimos uma porta, "Prud'homme conclui.