A Terra tem muitos sinais de influência humana, desde o aquecimento que excede as temperaturas pré-industriais a um aumento do mar. Adicione a essa lista, agora, a influência humana no tempo do ciclo da água na Terra, revelado por um novo estudo liderado por pesquisadores do Laboratório Nacional do Noroeste do Pacífico do Departamento de Energia dos EUA.

A pesquisa, publicado esta semana no jornal Nature Mudança Climática , remove camadas de ruído climático para revelar um sinal claro:de 1979 a 2019, os aumentos nos gases de efeito estufa e as reduções nos aerossóis gerados pelo homem provocaram um atraso de aproximadamente quatro dias nas chuvas sazonais nas terras tropicais e no Sahel. O atraso pode significar atraso na produção da safra, ondas de calor exacerbadas, e o agravamento dos incêndios florestais, entre outras consequências.

"O aquecimento global que vimos já foi atribuído às atividades humanas com grande confiança, "disse o cientista atmosférico Ruby Leung, que coautor do estudo. "Mas, historicamente, não tivemos muito sucesso em localizar a pegada da atividade humana no ciclo hidrológico. Este estudo mostra que, sim, o início tardio da chuva de monções, emparelhado com o aquecimento futuro projetado por modelos climáticos, já surgiu. "

Mais umidade

Ironicamente, o atraso da chuva é causado por uma atmosfera cada vez mais úmida. À medida que os gases de efeito estufa aquecem a superfície da Terra, mais vapor de água chega à atmosfera. Essa umidade adicionada aumenta a quantidade de energia necessária para aquecer a atmosfera conforme a transição da primavera para o verão, o que pode mudar o tempo das estações chuvosas.

“Quando há mais vapor d'água na atmosfera, torna-se mais parecido com o oceano, "disse o cientista da Terra e primeiro autor Fengfei Song." E sabemos que o oceano leva mais tempo para aquecer do que a atmosfera. Mais umidade significa que levará mais tempo para a atmosfera absorver energia e produzir chuva. "

Aerossóis gerados por humanos, como as partículas produzidas pela queima de combustíveis fósseis, tendem a refletir a luz do sol. Isso resfria a atmosfera e prejudica a tendência de aquecimento causada pelos gases do efeito estufa.

Mas, à medida que as concentrações de aerossol continuam a diminuir devido aos esforços para melhorar a qualidade do ar, parte desse efeito de resfriamento é perdido, que aumenta o aquecimento e o atraso das chuvas das monções nas últimas décadas, de acordo com o estudo.

Se as concentrações de aerossol continuarem a diminuir e as concentrações de gases de efeito estufa continuarem a aumentar, o atraso se estenderá no futuro, disse Leung. Os autores do estudo projetam que, no final do século, a estação das chuvas pode ser atrasada em mais de cinco dias nas terras tropicais do norte e mais de oito dias no Sahel.

"Para regiões de monções, como a Índia, com uma economia agrária, "disse Leung, "um início tardio das chuvas de verão pode devastar a produção agrícola e colocar em risco a subsistência de grandes populações, a menos que os agricultores reconheçam e se adaptem às mudanças de longo prazo em meio à data de início das monções altamente variável. "

Qual é o ciclo hidrológico?

A maior parte da água da Terra está dentro do oceano. A luz do sol aquece o mar, e parte dessa água sobe da superfície como vapor. Esse vapor de água, junto com a água transpirada das plantas e a água evaporada do solo, pode condensar e produzir nuvens e chuva quando encontra o ar ascendente.

As correntes ascendentes de ar são mais fortes nos trópicos, onde a radiação solar é mais forte. Olhe para o nosso planeta do espaço e você verá o produto destes fortes, correntes de ar ricas em umidade:a faixa de chuva característica da Terra, vigoroso com tempestades e aguaceiros, circundando o planeta em torno de seu meio.

Conforme as estações mudam e o Sol migra entre os hemisférios, a banda da chuva se move. Quando a banda chega à terra, marca o início da estação das monções, fornecendo amplo suprimento de água tanto para as florestas tropicais quanto para as grandes populações que vivem dentro delas e perto delas.

Em um mundo aquecido pela atividade humana, uma atmosfera mais carregada de umidade armazena mais energia, atrasando o movimento da faixa de chuva e o início das chuvas das monções.

Um sinal entre ruído

Os pesquisadores projetaram pela primeira vez o atraso da chuva por meio de modelagem climática há cerca de uma década. Ser capaz de apontar o atraso no registro de observação, Contudo, provou ser um desafio. Não se mede simplesmente a precipitação global; a dificuldade, disse Leung, é duplo.

Primeiro, desvencilhar a influência causada pelo homem da variabilidade do dia-a-dia ou ano-a-ano no clima da Terra é um trabalho árduo. Pense em tentar identificar a onda de áudio característica de uma única voz em uma gravação repleta de conversas em segundo plano.

"Temperatura e precipitação não são iguais a cada ano, "disse Leung." Há uma enorme variabilidade.

O segundo desafio decorre da coleta de dados. Onde o registro histórico da temperatura global é antigo, rico em dados, e medido diretamente, o registro da precipitação global é relativamente curto e sobrecarregado pela incerteza.

Os satélites medem a precipitação global indiretamente, detectando a energia refletida por nuvens e gotas de chuva, que imbui um certo grau de incerteza. O uso generalizado de satélites começou no final dos anos 1970, deixando um registro de apenas várias décadas.

A descoberta do sinal de atraso enterrado no ruído da variabilidade climática veio à medida que os dados de precipitação global se tornaram cada vez mais disponíveis e os modelos climáticos ficaram mais robustos. Ao usar oito conjuntos de dados observacionais emparelhados com 243 simulações feitas por meio de vários modelos, os autores do estudo finalmente conseguiram mostrar que as chuvas realmente atrasaram na primavera no hemisfério norte.

Grande parte da mudança sazonal veio como resultado do desenvolvimento econômico pós-Segunda Guerra Mundial, que trouxe aumento das emissões de gases de efeito estufa e, subseqüentemente, uma redução das emissões de aerossol começando na década de 1980, de acordo com o estudo. A atividade humana não foi o único fator por trás do atraso, Contudo. Variabilidade decadal da temperatura da superfície do mar, entre outros fatores, também pode ter contribuído para a mudança sazonal.