p É cada vez mais claro que as condições de seca prolongada, calor recorde, incêndios florestais sustentados, e frequente, as tempestades mais extremas experimentadas nos últimos anos são resultado direto do aumento da temperatura global causado pela adição humana de dióxido de carbono à atmosfera. E um novo estudo do MIT sobre eventos climáticos extremos na história antiga da Terra sugere que o planeta de hoje pode se tornar mais volátil à medida que continua a aquecer. p O estudo, aparecendo hoje em Avanços da Ciência , examina o registro paleoclimático dos últimos 66 milhões de anos, durante a era Cenozóica, que começou logo após a extinção dos dinossauros. Os cientistas descobriram que durante este período, flutuações no clima da Terra experimentaram um "viés de aquecimento" surpreendente. Em outras palavras, houve muito mais eventos de aquecimento - períodos de aquecimento global prolongado, durando milhares a dezenas de milhares de anos - do que eventos de resfriamento. O que mais, eventos de aquecimento tendem a ser mais extremos, com maiores mudanças de temperatura, do que eventos de resfriamento.

p Os pesquisadores dizem que uma possível explicação para esse viés de aquecimento pode estar em um "efeito multiplicador, "pelo qual um grau modesto de aquecimento - por exemplo, de vulcões liberando dióxido de carbono na atmosfera - naturalmente acelera certos processos biológicos e químicos que aumentam essas flutuações, principal, na média, para ainda mais aquecimento.

p Interessantemente, a equipe observou que esse viés de aquecimento desapareceu cerca de 5 milhões de anos atrás, por volta da época em que mantos de gelo começaram a se formar no hemisfério norte. Não está claro que efeito o gelo teve na resposta da Terra às mudanças climáticas. Mas, à medida que o gelo ártico de hoje diminui, o novo estudo sugere que um efeito multiplicador pode voltar, e o resultado pode ser uma amplificação adicional do aquecimento global induzido pelo homem.

p "Os mantos de gelo do hemisfério norte estão encolhendo, e pode desaparecer como uma consequência de longo prazo das ações humanas ", diz o principal autor do estudo, Constantin Arnscheidt, um estudante de pós-graduação no Departamento da Terra do MIT, Ciências Atmosféricas e Planetárias. "Nossa pesquisa sugere que isso pode tornar o clima da Terra fundamentalmente mais suscetível a extremos, eventos de aquecimento global de longo prazo, como aqueles vistos no passado geológico. "

p O co-autor do estudo de Arnscheidt é Daniel Rothman, professor de geofísica no MIT, e cofundador e codiretor do Lorenz Center do MIT.

p Um empurrão volátil.

p Para sua análise, a equipe consultou grandes bancos de dados de sedimentos contendo foraminíferos bentônicos do fundo do mar - organismos unicelulares que existem há centenas de milhões de anos e cujas conchas duras são preservadas nos sedimentos. A composição dessas conchas é afetada pela temperatura do oceano à medida que os organismos crescem; as conchas são, portanto, consideradas um proxy confiável para as temperaturas antigas da Terra.

p Por décadas, cientistas analisaram a composição dessas conchas, coletados de todo o mundo e datados de vários períodos de tempo, para rastrear como a temperatura da Terra flutuou ao longo de milhões de anos.

p “Ao usar esses dados para estudar eventos climáticos extremos, a maioria dos estudos se concentrou em grandes picos individuais de temperatura, tipicamente de alguns graus Celsius de aquecimento, "Arnscheidt diz." Em vez disso, tentamos olhar para as estatísticas gerais e considerar todas as flutuações envolvidas, em vez de escolher os grandes. "

p A equipe primeiro realizou uma análise estatística dos dados e observou que, nos últimos 66 milhões de anos, a distribuição das flutuações da temperatura global não se assemelhava a uma curva de sino padrão, com caudas simétricas representando uma probabilidade igual de flutuações extremas de calor e extremo frio. Em vez de, a curva estava visivelmente assimétrica, inclinado para eventos mais quentes do que frios. A curva também exibiu uma cauda notavelmente mais longa, representando eventos quentes que eram mais extremos, ou de temperatura mais alta, do que os eventos frios mais extremos.

p "Isso indica que há algum tipo de amplificação em relação ao que você esperaria de outra forma, "Arnscheidt diz." Tudo aponta para algo fundamental que está causando esse impulso, ou tendência para eventos de aquecimento. "

p "É justo dizer que o sistema terrestre se torna mais volátil, em um sentido de aquecimento, "Rothman acrescenta.

p Um multiplicador de aquecimento

p A equipe se perguntou se esse viés de aquecimento pode ter sido resultado de um "ruído multiplicativo" no ciclo clima-carbono. Os cientistas há muito entenderam que as temperaturas mais altas, até certo ponto, tendem a acelerar os processos biológicos e químicos. Porque o ciclo do carbono, que é um dos principais impulsionadores das flutuações climáticas de longo prazo, é ela própria composta de tais processos, aumentos na temperatura podem levar a maiores flutuações, enviesando o sistema para eventos de aquecimento extremo.

p Na matemática, existe um conjunto de equações que descreve essa amplificação geral, ou efeitos multiplicativos. Os pesquisadores aplicaram esta teoria multiplicativa à sua análise para ver se as equações poderiam prever a distribuição assimétrica, incluindo o grau de inclinação e o comprimento de suas caudas.

p No fim, eles descobriram que os dados, e a tendência observada para o aquecimento, poderia ser explicado pela teoria multiplicativa. Em outras palavras, é muito provável que, nos últimos 66 milhões de anos, períodos de aquecimento modesto foram, em média, ainda mais intensificados por efeitos multiplicadores, como a resposta de processos biológicos e químicos que aqueceram ainda mais o planeta.

p Como parte do estudo, os pesquisadores também examinaram a correlação entre os eventos de aquecimento anteriores e as mudanças na órbita da Terra. Ao longo de centenas de milhares de anos, A órbita da Terra em torno do Sol torna-se regularmente mais ou menos elíptica. Mas os cientistas se perguntam por que muitos eventos anteriores de aquecimento parecem coincidir com essas mudanças, e por que esses eventos apresentam um aquecimento exagerado em comparação com o que a mudança na órbita da Terra poderia ter causado por conta própria.

p Então, Arnscheidt e Rothman incorporaram as mudanças orbitais da Terra no modelo multiplicativo e sua análise das mudanças de temperatura da Terra, e descobri que efeitos multiplicadores podem amplificar previsivelmente, na média, a modesta temperatura aumenta devido a mudanças na órbita da Terra.

p "O clima aquece e esfria em sincronia com as mudanças orbitais, mas os próprios ciclos orbitais preveriam apenas mudanças modestas no clima, "Rothman diz." Mas se considerarmos um modelo multiplicativo, então aquecimento modesto, emparelhado com este efeito multiplicador, pode resultar em eventos extremos que tendem a ocorrer ao mesmo tempo que essas mudanças orbitais. "

p "Os humanos estão forçando o sistema de uma nova maneira, "Arnscheidt acrescenta." E este estudo está mostrando que, quando aumentamos a temperatura, provavelmente iremos interagir com esses naturais, efeitos amplificadores. "