Se você cavasse um buraco (muito) profundo que passasse pelo centro da Terra e continuasse indo para o outro lado do planeta, de onde você acha que sairia?
A menos que você comece a cavar a partir de um punhado de locais no planeta, é muito provável que você descubra que os antípodas – ou o ponto oposto na Terra a onde você está agora – estarão no oceano.

Embora isso possa ser surpreendente inicialmente, não é realmente quando você percebe que a terra cobre apenas 29% da superfície da Terra e, mesmo assim, não é distribuída uniformemente.

Então, quanta água existe realmente no planeta – na forma líquida, sólida e gasosa? E por que corremos o risco de o mar recuperar parte da terra da Terra – também conhecido como aumento do nível do mar?

Água, água, em todos os lugares

Estima-se que haja mais de 1 bilhão de quilômetros cúbicos de água no planeta, ou 1.386.000.000 km ³ para ser mais preciso. Isso inclui toda a água do oceano (cerca de 97%) e a quantidade total de água nas camadas de gelo, geleiras e neve (1,74%) e nas águas subterrâneas (1,69%, mais da metade da qual é salina e grande parte é inacessível).

A água doce acessível da qual dependemos para beber e irrigar – de rios, lagos, represas, aquíferos, atmosfera e geleiras derretidas – é apenas uma pequena fração do total de água doce do mundo – ou 0,4%. O restante da água doce do mundo – ou 2,5% da água total do mundo – está trancada em geleiras, mantos de gelo polar ou subterrâneo em aquíferos.

É em parte a razão entre a forma líquida e sólida da água em um determinado momento – especificamente a água nos oceanos versus aquela contida nas camadas de gelo e geleiras – que determina a altura em que nossos mares se elevam acima da plataforma continental de uma massa de terra.

O cientista climático e oceanógrafo Professor John Church diz que o derretimento do gelo e o congelamento da água fazem parte de um longo padrão de aquecimento e resfriamento do planeta que remonta a milhões de anos.

Uma breve história do nível do mar

"O nível do mar variou ao longo da história - desde a formação dos supercontinentes da Terra, como Pangea e Gondwanaland, até os tempos atuais", diz ele.

"Nos últimos milhões de anos, o nível do mar variou em um ciclo de 100.000 anos, subindo e descendo mais de 100 metros. anos atrás.

"À medida que o mundo esfriava e se movia em direção ao que chamamos de Último Máximo Glacial de 23.000 a 19.000 anos atrás, o nível do mar caiu para mais de 120 metros abaixo do nível do mar atual. a uma taxa média de mais de 1 metro por século por muitos milênios e taxas de pico superiores a quatro metros por século."

Isso foi até cerca de 8.000 anos atrás, quando a taxa de aumento do nível do mar diminuiu a ponto de levar milênios, em vez de séculos, para subir alguns metros. Então, nos últimos 2.000 anos, o aumento do nível do mar desacelerou praticamente até parar – mudando apenas frações de milímetros por ano durante esse período, diz o Prof. Church.

"Isso começou a mudar em 1800, quando as medições do nível do mar mostraram que o nível do mar começou a subir mais rapidamente, acelerando ao longo do século 19 e continua a acelerar hoje."

De fato, as taxas de aumento do nível do mar aumentaram de 1,4 mm por ano durante a maior parte do século 20 em mais de 150% para 3,6 mm por ano de 2006 a 2015. Esta é a aceleração mais rápida do aumento do nível do mar em seis milênios.

O que causou essa aceleração?

Embora uma mudança climática sempre tenha sido parte de um ciclo natural ao longo da história da Terra, o aquecimento acelerado e a subsequente elevação do nível do mar foram impulsionados por um aumento induzido pelo homem no dióxido de carbono atmosférico (e outros gases de efeito estufa). As emissões de carbono que datam da revolução industrial no início do século 19 contribuíram para o efeito estufa ao reter o calor do sol que de outra forma teria sido refletido de volta ao espaço.

"Foi demonstrado que o aquecimento das emissões de gases de efeito estufa teve um efeito dominante no aumento do nível do mar na segunda metade do século 20, e provavelmente na primeira metade também", diz o professor Church.

O que muitos podem não perceber, no entanto, é que o derretimento das camadas de gelo nos polos do planeta não é o único fator de aumento acelerado do nível do mar até hoje. O professor Church diz que o perigo real do derretimento das camadas de gelo se tornará cada vez mais importante ao longo do século 21, particularmente na segunda metade. Três outros pilotos também terão um papel importante.

"A expansão térmica do oceano é um dos maiores componentes individuais que levaram ao aumento do nível do mar nas últimas décadas, que é responsável por um terço do aumento do nível do mar até hoje", diz o Prof. Church.

Isso se relaciona com as propriedades físicas básicas de H₂ O — à medida que a água aquece, os átomos e elétrons nas moléculas de água ficam excitados e se movem de modo a ocupar mais espaço. Em pequenas quantidades, o volume extra é difícil de observar, pois a água aquece apenas alguns graus. Mas quando você aumenta isso para um número inimaginável de moléculas de água no oceano, as pequenas expansões se somam a algo que podemos ver.

Outro contribuinte significativo é a perda de massa das geleiras, que são grandes massas de gelo, além das enormes camadas de gelo da Groenlândia e da Antártida.

"O derretimento ou perda de massa das geleiras pode ser responsável por 40 centímetros de aumento do nível do mar a longo prazo", diz o Prof. Church. "As geleiras a que me refiro aqui estão em lugares como o Himalaia, o Alasca, a Patagônia em particular e as geleiras na periferia do manto de gelo da Groenlândia."

Uma influência final sobre o nível do mar, embora reconhecida como uma contribuição menor, é a troca de água entre a terra e o oceano.

"Estamos retirando água dos aquíferos para irrigação, que evapora na atmosfera para cair de volta na terra ou no oceano como chuva, ou pode escorrer para oceanos, rios ou represas. Isso é parcialmente contrabalançado pelo armazenamento de água em reservatórios. Mas esses efeitos não são tão dominantes quanto a expansão térmica e o derretimento glacial ao longo de décadas, ou o derretimento das camadas de gelo a longo prazo."

Projeções do nível do mar

Uma maneira de medir como o derretimento das camadas de gelo e geleiras pode afetar o nível do mar é medir o potencial do nível do mar.

"As camadas de gelo na Antártida e na Groenlândia possuem um volume combinado de mais de 60 metros do nível do mar equivalente", diz o Prof. Church.

"Enquanto isso, a água nas geleiras contém cerca de 40 centímetros do equivalente ao nível do mar, e há alguns centímetros no total na atmosfera".

Mas se o aquecimento global continuar inabalável, mesmo que uma pequena fração do gelo das geleiras e das camadas de gelo derreta, isso pode ter efeitos potencialmente devastadores sobre a população humana e animal do planeta.

"Se não tomarmos nenhuma ação de mitigação para reduzir nossas emissões de carbono, em 2100 você estará falando sobre um aumento de até um metro, ou talvez mais, se houver uma rápida contribuição da Antártida e um rápido aumento contínuo na Mas se tomarmos medidas de mitigação significativas, podemos limitar o aumento para 50 ou 60 centímetros até o final do século e uma taxa muito mais lenta de aumento contínuo.

"Não podemos parar todo o aumento do nível do mar. Mesmo com a mitigação, o aquecimento dos oceanos e a perda de massa de geleiras e mantos de gelo contribuirão para o aumento do nível do mar por décadas e até séculos."

Em outras palavras, mesmo se mantivéssemos o Acordo de Paris de impedir que as temperaturas subam acima de 1,5oC – um feito que a maioria dos cientistas do clima concorda que é desafiador, mas ainda não impossível de alcançar – o nível do mar ainda deve subir cerca de 50 cm por 2100.

Como seria?

"Haveria muito mais inundações costeiras, e não apenas na costa, mas também ao longo dos estuários. E já vimos isso na Austrália na costa leste e na costa oeste durante o século 20, a frequência do alto nível do mar eventos aumentou por um fator de três.

"Então, o que costumava ser um evento de 30 anos, agora é um evento de 10 anos. E esse impacto é sentido em todo o mundo. E esse impacto se tornará pior durante o século 21."

A regra geral é, para cada aumento de 10 cm no nível do mar, você aumenta a frequência desses eventos de inundação costeira em 100 anos por um fator de três, diz o Prof. Church. É claro que a marca d'água do nível do mar alto, que você pode observar em lugares como o porto de Sydney, será mais alta.

"O nível médio do mar será mais alto, o que significa que as marés altas serão mais altas, assim como as marés baixas. E mesmo sem uma tempestade no futuro, você pode ter inundações costeiras porque o nível do mar é mais alto.

"Assim, eventos como a tempestade de Collaroy Beach em 2016 levarão a uma maior erosão costeira."

Mas se as temperaturas não forem mantidas bem abaixo de dois graus, há um perigo real de que o derretimento das camadas de gelo passe por um ponto sem retorno.

"Se tivermos um aquecimento de mais de 2 graus Celsius nas próximas décadas, podemos esperar quase um metro de aumento do nível do mar até 2100. E nos próximos séculos, a vários metros do derretimento das camadas de gelo somente na Groenlândia.

"O problema é que as temperaturas ultrapassarão limites em que não podemos mais interromper esse processo que leva a muitos metros de elevação do nível do mar. É muito difícil reduzir as temperaturas e, quando chegarmos a um certo nível, poderemos estabilizá-las, mas para derrubá-los leva tempo."

O Prof. Church acha que passamos desse limite? "Provavelmente ainda não para a Groenlândia, mas acho que não podemos dizer inequivocamente que não passamos desse limite ou que não haverá contribuições significativas para o aumento do nível do mar da Groenlândia.

"Da mesma forma, para a Antártida, estamos pelo menos nos aproximando de limites que levarão ao declínio contínuo da camada de gelo e metros adicionais de aumento do nível do mar. Mas não entendemos a Antártida bem o suficiente para dizer exatamente quais são os limites e a que taxa o nível do mar vai subir nos próximos séculos."

Se alguma elevação do nível do mar for inevitável, o que podemos fazer?

Prof. Church diz que há três maneiras de lidar com o aumento do nível do mar, além de grandes iniciativas políticas para reduzir as emissões.

"Podemos proteger o litoral construindo barreiras físicas", diz ele. "Partes da Holanda estão abaixo do nível do mar e são protegidas por diques. Londres tem a barreira do Tâmisa, que protege £ 100 milhões de infraestrutura de tempestades, e Roterdã tem uma barreira semelhante. Mas isso é muito caro para fazer em qualquer lugar."

Um segundo método de lidar com o aumento do nível do mar é adaptar-se a ele construindo infraestrutura em postes ou designando instalações ao ar livre, como campos esportivos, para áreas baixas, de modo que as inundações não causem grandes danos a elas.

"Ou podemos simplesmente recuar do litoral. E faremos todas essas três coisas em várias partes do mundo. Na verdade, já estamos fazendo as três", diz o professor Church.

“Se não conseguirmos mitigar nossas emissões adequadamente, a retirada será o principal método de adaptação para muitas partes do mundo, resultando no abandono de grandes extensões de terras costeiras valiosas e no deslocamento de centenas de milhões de pessoas”.