Os seres humanos precisam ser cautelosos ao romper um 'ponto sem retorno' que leva a um desastre ecológico, como a perda de florestas tropicais ou mudanças climáticas irreversíveis, de acordo com o estudo mais detalhado de seu tipo.

A linha tênue que separa o clima atual da Terra de um congelado - o chamado estado de bola de neve - foi explorada em uma nova pesquisa liderada pela Universidade de Reading, que combina matemática com ciência do clima.

Os pesquisadores analisaram como os eventos aleatórios e a ação humana podem se combinar para chegar a um ponto de inflexão, onde um estado natural faz a transição para um muito diferente.

As evidências, publicado hoje no jornal Cartas de revisão física , pode ser aplicado ao clima da Terra, características da paisagem ou ecossistemas como uma floresta tropical para ajudar nosso entendimento de como eles podem ser alterados ou destruídos após atingir um ponto sem retorno.

Valerio Lucarini, Professor de Mecânica Estatística da Universidade de Reading e principal autor do estudo, disse:"Mudanças no clima ou declínios catastróficos em recursos naturais como florestas acontecem de maneira semelhante a uma jornada em uma região montanhosa. Esses estados são como dois vales divididos por uma passagem na montanha, que deve ser cruzada a fim de mover-se entre eles.

"Identificar essa linha divisória nos permitiu entender melhor quando é provável que vejamos transições no mundo natural. Isso ajuda a delinear um espaço operacional seguro, permitindo-nos adaptar nosso comportamento para permanecer dentro disso e perceber quando uma transição pode ocorrer. Cortando árvores, danificar ecossistemas ou alterar o clima pode nos fazer chegar muito perto de um ponto de inflexão, arriscando uma mudança dramática e irreversível. "

A nova pesquisa baseia-se em um estudo anterior (2017) publicado em Nonlinearity pelos mesmos autores, que usava um método dinâmico para identificar o ponto de inflexão entre dois estados concorrentes. Esse estudo levou a uma compreensão sem precedentes das propriedades de estabilidade global do clima e foi apresentado como um destaque do ano pela Ciência IOP jornal que o publicou.

O novo estudo ajuda a nossa compreensão dos pontos de inflexão do clima da Terra. A Terra oscilou várias vezes entre um estado quente e uma bola de neve há cerca de 650 milhões de anos, precedendo o início da vida multicelular.

A equipe usou flutuações aleatórias para simular uma abordagem para tal ponto de inflexão, mostrando em que ponto uma transição de um estado para outro se torna provável.

Isso pode ser aplicado a recursos naturais como a floresta amazônica. A floresta tropical experimenta flutuações causadas por incêndios, seca ou desmatamento causado pelo homem, mas é capaz de se regenerar até certo ponto. A pesquisa pode nos ajudar a julgar o ponto em que uma floresta se tornaria incapaz de absorver esses eventos e iniciaria um declínio incontrolável, permitindo-nos agir de acordo para preservá-lo.

A equipe agora planeja aplicar suas descobertas a uma transição climática do mundo real que pode ser vista hoje, analisar os processos que levam ao início e ao fim da temporada de monções em partes do mundo, ou os responsáveis ​​por diferentes regimes de circulação no oceano Atlântico.

O professor Lucarini disse:"Cruzar um ponto de inflexão depende de uma combinação de eventos aleatórios que se acumulam para produzir a transição.

"A ação humana pode ser insignificante quando o ponto de inflexão está longe, mas pode ser a gota d'água à medida que nos aproximamos. Compreender esse contexto é crucial para julgar quando podemos cair em um novo estado. "