Água pesada:como o derretimento das camadas de gelo e o bombeamento das águas subterrâneas podem reduzir os níveis do mar locais – e aumentá-los em outros lugares
Crédito:Unsplash/CC0 Domínio Público Imagine que você está perto da borda do manto de gelo da Antártica, olhando para o oceano, quando o gelo perto de você começa a derreter muito rapidamente. Uma onda de água derretida flui para o oceano. Surpreendentemente, você observa o nível do mar cair – e não subir.
Mas por que? Quando pensamos na subida do nível do mar, imaginamos os oceanos a subir uniformemente. Mas o mar não é como um balde d'água. É acidentado e irregular. A gravidade desempenha um papel vital. A água é pesada. E, ao contrário das rochas, esta enorme massa move-se facilmente. O gelo derrete, a neve e a chuva caem, os rios correm, a água evapora e forma nuvens. Quando o gelo derrete, o seu peso muda da terra para o mar e vice-versa.
Nossa nova pesquisa, publicada em Geophysical Research Letters , usa satélites com detecção de gravidade para rastrear como as mudanças no armazenamento de água em terra podem causar flutuações inesperadas no nível do mar.
Neste século, o rápido derretimento das camadas de gelo e dos glaciares das montanhas elevou o nível global do mar em cerca de 1,5 milímetros por ano. O derretimento do gelo contribuiu com 75% para o aumento geral da massa oceânica. Os restantes 25% devem-se a alterações no armazenamento de água em áreas terrestres sem gelo. Isto inclui alterações na água captada nas barragens, na água utilizada pelas culturas e na vegetação, bem como a extracção de águas subterrâneas que depois evaporam ou descem pelos rios e eventualmente acabam nos oceanos.
As mudanças no nível do mar local não se devem apenas ao derretimento de geleiras ou mantos de gelo. Qualquer mudança na massa de água em terra pode causar a mesma coisa. Durante grandes cheias, a terra fica mais pesada, aumentando a sua gravidade e provocando uma subida temporária do nível do mar local. Durante as secas, a terra perde massa, a gravidade cai e o nível do mar local cai.
Estes efeitos a curto prazo somam-se aos aumentos a longo prazo do nível do mar causados pelo degelo da Gronelândia e da Antártida e pela expansão térmica à medida que os oceanos aquecem devido às alterações climáticas.
Como a troca de água influencia o nível do mar?
Por que o nível do mar local cairia perto da costa da Antártida se a camada de gelo derretesse? É tudo por causa da gravidade.
Pense no tamanho da camada de gelo da Antártica, que cobre o continente e os mares ao seu redor. Tem quase 5 quilômetros de altura em seu ponto mais espesso e pesa impressionantes 24 milhões de bilhões de toneladas. Uma massa deste tamanho exerce uma atração gravitacional sobre o oceano próximo, elevando o nível do mar do que se não existisse. Mas à medida que a camada de gelo derrete, ela perde massa, enfraquecendo a atração. Como resultado, a massa do oceano é menos atraída pelo gelo e o nível do mar próximo cai, na verdade, enquanto o nível do mar mais distante sobe.
A água está sendo constantemente trocada entre a terra e o mar. Esta troca – através das chuvas, dos rios e das águas subterrâneas – altera os níveis do mar em zonas mais distantes, afectando as zonas costeiras muito para além do ponto de entrada ou extracção. Essas flutuações nos níveis da água seguem um padrão previsível à medida que a Terra gira.
O que isto significa é que a subida do nível do mar é diferente de lugar para lugar e de época para época, mesmo que o gelo derreta continuamente devido ao aquecimento global.
Se houver uma mudança repentina no armazenamento de água ou gelo, isso pode influenciar profundamente os fluxos de água no oceano, determinando onde o nível do mar sobe ou desce. Por exemplo, à medida que as camadas de gelo da Antártida e da Gronelândia derretem, a mudança para a gravidade conduz, na realidade, a uma descida do nível do mar nos oceanos polares, enquanto o nível do mar sobe rapidamente perto do Equador.
A nossa investigação mostrou que o bombeamento de águas subterrâneas em regiões sem gelo – os continentes onde a maioria de nós vive – pode, em locais como a Cidade do Kuwait, quase mascarar o aumento previsto do nível do mar devido ao derretimento das camadas de gelo. Mas em locais como Nova Iorque, longe da intensa extracção de águas subterrâneas na Ásia, a subida do nível do mar é acelerada.
Da água e da terra
Nas regiões sem gelo, o nível do mar local é influenciado pelo que acontece à água em terra, seja por alterações nos lagos e rios, pela humidade do solo durante secas e cheias, ou pela extracção excessiva de águas subterrâneas.
Quando o La Niña chega ao leste da Austrália ou ao norte da América do Sul, este ciclo climático traz frequentemente chuvas torrenciais, que podem resultar em inundações em grande escala, prejuízos de milhares de milhões de dólares e perda de vidas. Mas o La Niña também pode inclinar o equilíbrio gravitacional em direção à terra.
Em 2010 e 2011, eventos consecutivos de La Niña provocaram tanta chuva em terra que o nível global do mar caiu cerca de 5 mm. No triplo La Niña de 2020 a 2023, a precipitação pluvial retardou significativamente a taxa de subida global do nível do mar.
Isto reduz, ainda que temporariamente, o aumento do nível do mar global causado pelo clima.
E quanto às águas subterrâneas? Na maior parte do mundo, o impulso para o desenvolvimento e o crescimento populacional têm impulsionado uma procura cada vez maior de água. Regiões da China e da Índia têm extraído águas subterrâneas a uma taxa combinada de cerca de 37 mil milhões de toneladas por ano, excedendo largamente as taxas de reposição natural.
Esta extracção excessiva de águas subterrâneas deu uma contribuição substancial de cerca de 1 mm por década para a subida global do nível do mar. Mas, paradoxalmente, fez com que o nível do mar local caísse, à medida que as nossas actividades industriais transferiam a massa de água do subsolo para as explorações agrícolas e depois para o mar, através dos rios.
À medida que as águas subterrâneas se esgotam, a terra perde massa e a sua força gravitacional diminui. Até agora, isto teve um efeito muito mais pronunciado no nível do mar local do que o aumento resultante do derretimento do gelo distante.
Claro, a água tem que ir para algum lugar. A utilização insustentável das águas subterrâneas acaba por provocar a subida do nível do mar noutros locais e contribui para o aumento global resultante do degelo das camadas de gelo e dos glaciares das montanhas.
O que o futuro reserva?
A nossa investigação aponta para uma razão pela qual alguns de nós ainda não vimos todos os efeitos do aquecimento global que conduz à subida do nível do mar:tem sido mascarado pela extracção de águas subterrâneas ou por ciclos climáticos como o La Niña.
A utilização excessiva das águas subterrâneas abrandou na China devido a mudanças políticas, levando a um aumento de cerca de 21 mil milhões de toneladas de água nestas regiões desde que as mudanças políticas entraram em vigor.
Perversamente, isto fará com que o aumento local do nível do mar acelere, uma vez que a extracção de águas subterrâneas já não compensa o aumento causado pelo derretimento das camadas de gelo. Mas em litorais distantes, a redução do bombeamento de água subterrânea fará com que o aumento do nível do mar diminua.
Actualmente, em alguns locais, a utilização das águas subterrâneas e outras alterações no solo rivalizam com o impacto dos efeitos provocados pelo gelo. As mudanças na água nos nossos continentes têm afetado significativamente os níveis locais do mar.
Mas estas mudanças são temporárias e de magnitude limitada relativamente à grande delas:a aceleração do derretimento das camadas de gelo que cobrem a Gronelândia e a Antártida.
