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Aquecimento poderá reduzir em 44% a grande circulação das águas do Atlântico

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Devido às mudanças climáticas, a gigantesca circulação de águas, que leva calor do Atlântico Sul para o Atlântico Norte, poderá diminuir quase pela metade ainda neste século. Se isso ocorrer, as consequências serão dramáticas, tanto em escala global quanto, principalmente, nas porções litorâneas dos três continentes banhados pelo Atlântico: América, Europa e África.

Para se ter ideia da importância dessa circulação oceânica, conhecida como Célula de Revolvimento Meridional do Atlântico, basta considerar que sua potência (quantidade de energia liberada por segundo) é quase 100 mil vezes maior do que a da usina hidrelétrica de Itaipu, com todas as turbinas funcionando. A estimativa mais pessimista do IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change – Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas) é que essa potência, de 1,3 petawatt (1,3 x 1015 W), venha a ser reduzida em 44% até 2100.

Nesse caso, 44% da energia térmica atualmente transportada para as águas frias das altas latitudes do Atlântico Norte ficarão retidas e serão redistribuídas no Atlântico Sul e no Oceano Austral, impactando os centros de alta e baixa pressão, o regime dos ventos, a intensidade e duração das chuvas etc.

Uma forma de aferir a acurácia dessas projeções e desenhar com maior precisão o cenário futuro é olhar para o passado. Isto é, “rodar o modelo para trás” e comparar os resultados obtidos pela simulação com os dados concretos colhidos por meio da pesquisa de campo.
Tal é o propósito do projeto “Resposta da porção oeste do Oceano Atlântico às mudanças na circulação meridional do Atlântico: variabilidade milenar a sazonal”, conduzido pelo paleoclimatólogo Cristiano Mazur Chiessi, professor da Escola de Artes, Ciências e Humanidades da Universidade de São Paulo (EACH-USP). O projeto é apoiado pela FAPESP por meio do Programa Jovens Pesquisadores.

“Nosso projeto procura avaliar os impactos que as mudanças ocorridas há milhares de anos na circulação oceânica do Atlântico tiveram, na época, sobre o clima da América do Sul e sobre a porção oeste do Atlântico Sul. Um desses impactos, que aconteceu quando a célula teve sua intensidade drasticamente reduzida ou até mesmo colapsou, foi um período prolongado de chuvas torrenciais sobre a região nordeste do atual território brasileiro”, disse Chiessi à Agência FAPESP.

Nas condições atuais, a Célula de Revolvimento Meridional do Atlântico é uma circulação oceânica de larga escala, que recolhe águas quentes de grande salinidade, situadas no topo da coluna de água do Atlântico Sul, e as leva até altas latitudes do Atlântico Norte.
“Ao longo do trajeto, a intensa evaporação, que ocorre nas baixas latitudes, causa um aumento ainda maior da salinidade. Posteriormente, o resfriamento, nas altas latitudes, provoca uma contração de volume. Conjugados, esses dois fatores, aumento de salinidade e contração de volume, tornam as águas mais densas. E a maior densidade faz com que elas afundem na coluna de água e retornem ao Atlântico Sul em camadas profundas e frias, até alcançar as imediações da Antártica”, explicou o pesquisador. Veja a animação:

Em maior detalhe, o processo é o seguinte. A corrente quente desloca-se para norte, próxima do litoral leste da América, desde a altura de Salvador, no Brasil, até a altura de Nova York, nos Estados Unidos, aproximadamente. Lá, sofre uma inflexão para leste, rumo à Islândia e à Noruega. E, depois de alcançar o norte europeu, retorna ao sul, já como corrente fria e profunda, fluindo paralela à margem leste da América, até chegar às imediações da Antártica.

A grande perda de calor para o meio, que faz a corrente afundar, ocorre em dois sítios específicos: o Mar de Labrador, entre o Canadá e a Groenlândia, e o Mar da Noruega, entre a Groenlândia, a Islândia e a Noruega. “Devido a essa liberação de calor, a temperatura média da superfície oceânica perto do sul da Noruega ou do norte da Inglaterra é muito mais alta do que na porção da costa canadense situada na mesma latitude”, informou Chiessi.

A célula exerce uma influência muito grande sobre o clima, não apenas do oceano, mas também de todos os continentes situados ao redor do Atlântico “Isso vale especialmente para as porções desses continentes banhadas pelo oceano. Na América do Sul, tudo o que está a leste da Cordilheira dos Andes é altamente influenciado pelo fenômeno”, acrescentou o pesquisador.
Ele acredita que, em função das mudanças climáticas, a diminuição da intensidade desse processo oceânico já esteja acontecendo.

“O aquecimento global arrefece a circulação de duas maneiras. Em primeiro lugar, por uma intensificação das chuvas nas altas latitudes do Atlântico Norte, exatamente nos locais em que as águas precisam de maior densidade para poder afundar e retornar ao Sul. Se chove muito nessas regiões, a salinidade das águas superficiais diminui, reduzindo, por consequência, sua densidade e dificultando o afundamento. Em segundo lugar, pelo derretimento da calota de gelo sobre a Groenlândia, liberando água doce, de salinidade extremamente baixa, exatamente nos sítios de formação das águas profundas”, afirmou.

Chuvas torrenciais e prolongadas no Nordeste

Segundo o pesquisador, existe ainda uma grande margem de incerteza nas projeções. Os modelos atuais funcionariam muito bem para algumas variáveis. Mas não tão bem para outras. Daí a proposta de investigar, no passado, períodos em que a circulação esteve bastante diminuída ou até mesmo colapsada, para identificar quais foram as consequências, especialmente na margem oeste do Atlântico Sul.

“O período icônico mais recente de redução da circulação oceânica ocorreu entre 18 mil e 15 mil anos antes do presente, na última grande deglaciação. Com o aquecimento do planeta, as geleiras existentes nas altas latitudes do Hemisfério Norte, especialmente sobre o território canadense, derreteram e lançaram uma enorme quantidade de água doce no Mar de Labrador, arrefecendo ou até paralisando a Célula de Revolvimento Meridional do Atlântico”, relatou Chiessi.

Para estimar a magnitude do degelo, é preciso recuar mais um milênio, até 19 mil anos antes do presente. Nessa época, no máximo glacial, a concentração de CO2 na atmosfera, atualmente maior do que 400 partes por milhão (ppm), estava muito baixa, na faixa de 175 ppm. E o nível do mar encontrava-se 130 metros abaixo do atual. Toda a água correspondente permanecia aprisionada nas geleiras continentais, principalmente sobre o Canadá e o norte dos Estados Unidos.

Em várias regiões do planeta, a linha da costa havia avançado centenas de quilômetros sobre a área hoje ocupada pelos oceanos. Era possível ir a pé das Ilhas Malvinas ao atual território da Argentina; do sul da Inglaterra à França; do nordeste da Ásia ao noroeste da América do Norte. Não havia o Canal da Mancha, nem o Estreito de Bering, pois estas regiões encontravam-se emersas.

“Entre 18 mil e 15 mil anos atrás, com o aquecimento, as geleiras começaram a lançar uma extraordinária quantidade de icebergsno Mar de Labrador, diminuindo a salinidade das águas superficiais e, portanto, a intensidade da Célula de Revolvimento. Acredita-se mesmo que possa ter havido um colapso total da circulação. A potência de 1,3 petawatt de calor teve que ser redistribuída ao redor do Atlântico Sul e do Oceano Austral. E chegou a aquecer expressivamente a Antártica”, informou o pesquisador.

Devido a isso, a chamada zona de convergência intertropical, localizada onde a superfície do oceano é mais quente, e, consequentemente, a evaporação e a concentração de nuvens alcançam os valores mais altos, deslocou-se para o sul. Hoje, ela está situada em média entre 5 e 10 graus ao norte da linha equatorial. Naquela época, migrou para o sul do Equador, provocando chuvas torrenciais e prolongadas sobre o nordeste do território brasileiro.

“Um de nossos trabalhos, publicado em Earth and Planetary Science Letters no ano passado, evidenciou tal fenômeno”, disse Chiessi, referindo-se ao artigo Origin of increased terrigenous supply to the NE South American continental margin during Heinrich Stadial 1 and the Younger Dryas.

A pesquisa constatou um colossal aumento da taxa de sedimentação no fundo oceânico, em decorrência da erosão causada pelas chuvas e do arraste de sedimentos pelos rios, mar adentro. À frente da foz do rio Parnaíba, no Piauí, mas já em alto-mar, a mais de um quilômetro de profundidade, a taxa de sedimentação alcançou o valor de 100 centímetros em mil anos. Este é o padrão de sedimentação do Amazonas, que é um rio gigantesco. No entanto, foi igualado pelo Parnaíba, um rio de porte incomparavelmente menor.

“Devido às chuvas que incidiram sobre o Nordeste, o Parnaíba depositou em alguns locais uma quantidade de sedimentos equivalente àquela depositada pelo Amazonas. No mesmo período, há registros de uma grande diminuição das precipitações ao norte, na Venezuela e na América Central”, comentou Chiessi.

“Nós coletamos e analisamos entre oito e nove metros de coluna sedimentar em dois sítios marinhos: um deles ao largo da desembocadura do Parnaíba, o outro ao largo da Guiana Francesa. O primeiro foi coletado a 1.367 metros de profundidade. O segundo, a 2.510 metros”, detalhou.

Conforme descreveu o pesquisador, o processo de coleta é o seguinte. Primeiro, com o emprego de ecossonda de penetração, é feita a imagem do subfundo oceânico. Isso informa como estão as camadas sedimentares, se existem ou não distúrbios de sedimentação. Em regiões onde não há distúrbios, é enviado, então, do navio para baixo, um equipamento com mais de 5 toneladas chamado “testemunhador a gravidade”.

Por gravidade, o “testemunhador” chega ao fundo oceânico e penetra suavemente na camada de sedimentos não consolidada, recolhendo, sem distúrbios, de oito a dez metros de coluna sedimentar. Depois, já no laboratório, cada fração da coluna é analisada, obtendo-se, a partir disso, miríades de informações.


Fonte: José Tadeu Arantes | Agência FAPESP / Chat Science.
Imagem: NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio

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