As correntes do Oceano Atlântico que respondem às mudanças climáticas estão caminhando em direção a um ponto crítico que pode causar impactos severos antes do final deste século, segundo um novo estudo.
As correntes formam a Circulação Meridional do Atlântico (AMOC), que circula o Oceano Atlântico como uma gigantesca correia transportadora, levando calor para o Hemisfério Norte antes de seguir para o sul novamente, pelo fundo do mar. Dependendo da quantidade de carbono emitida pelos humanos nas próximas décadas, a AMOC pode atingir um ponto crítico e começar a entrar em colapso já em 2055, com consequências dramáticas para diversas regiões, descobriram os pesquisadores.
Essa previsão assustadora, baseada em um cenário em que as emissões de carbono dobrarão entre agora e 2050, é considerada improvável — mas o resultado de um cenário muito mais provável, em que as emissões permanecerão em torno dos níveis atuais pelos próximos 25 anos, não é muito melhor, de acordo com o estudo. Mesmo que mantenhamos o aquecimento global neste século em 2,7 graus Celsius acima dos níveis pré-industriais — um cenário “intermediário”, de acordo com o último relatório climático da ONU —, a AMOC começará a entrar em colapso em 2063, sugerem os resultados.
a Esquema das principais correntes oceânicas que cruzam a Dorsal Groenlândia-Escócia (GSR). As setas representam os caminhos e a transformação das águas (a): As taxas de transformação da massa de água (WMT) médias temporais (primeiros 50 anos do modelo) a 40N, decomposto na contribuição térmica e na contribuição de água doce. (b): As taxas de WMT em 40N ao longo de todo o quase-equilíbrio, com uma média móvel de 25 anos para reduzir a variabilidade. (c–e): As contribuições locais da WMT para o NADW ao longo dos primeiros 50 anos do modelo. Para cada célula da grade, determinamos a WMT média, conforme indicado pela região sombreada no detalhe do painel (a). Os resultados apresentados são da simulação de quase-equilíbrio
“A probabilidade de tombamento é muito maior do que se pensava anteriormente”, disse Sybren Drijfhout , professor de oceanografia física na Universidade de Southampton, no Reino Unido, e na Universidade de Utrecht, na Holanda, à Live Science. No geral, a probabilidade de o AMOC entrar em colapso neste século é de cerca de 50%, estima Drijfhout, que não participou da nova pesquisa, mas recentemente liderou um estudo semelhante publicado na Environment Research Letters .
No estudo, Drijfhout e colegas executaram os modelos climáticos mais recentes para um período que se estende além de 2100 e descobriram que cenários de alta emissão, ou aqueles que causam cerca de 4,4°C de aquecimento acima dos níveis pré-industriais até o final deste século, sempre levaram a um colapso da AMOC. Cenários alinhados com o objetivo do Acordo de Paris de manter o aquecimento idealmente abaixo de 1,5°C também desencadearam um colapso em dois dos modelos, sugerindo que um colapso é mais provável do que os cientistas pensavam anteriormente, disse ele.
O novo estudo de modelagem, publicado em 24 de agosto no periódico Journal of Geophysical Research: Oceans , testou 25 modelos climáticos e encontrou um indicador que ajudou os pesquisadores a determinar quando a AMOC poderia atingir um ponto crítico.
Ao contrário dos parâmetros comumente usados para monitorar a AMOC indiretamente, como a temperatura da superfície do mar, este novo indicador é regido pela dinâmica da circulação do oceano Atlântico, disse o autor principal do estudo, René van Westen , pesquisador de pós-doutorado em física climática na Universidade de Utrecht
Van Westen e colegas demonstraram anteriormente que o fluxo de água doce do Atlântico a 34 graus sul, a latitude ao longo da ponta da África do Sul, é um bom indicador da estabilidade da AMOC e pode alertar os cientistas sobre um colapso iminente. Esse indicador funciona para condições ambientais que mudam lentamente, mas é menos útil para identificar tendências da AMOC em um clima em rápido aquecimento, disse van Westen.
“Portanto, nosso objetivo era desenvolver um novo indicador que também funcionasse em relação às mudanças climáticas”, disse ele.
Um novo marcador para a força da AMOC
Para avaliar quando os pontos de inflexão serão atingidos, o novo estudo analisou a massa de água que afunda no fundo do oceano no Atlântico Norte.
Atualmente, a água da superfície perde calor para a atmosfera ao atingir o frio Atlântico Norte. Essa água da superfície torna-se tão fria, salgada e densa que afunda no fundo do oceano, formando correntes que percorrem o fundo do oceano até o Hemisfério Sul. O processo de afundamento da água fria e densa é chamado de formação de águas profundas e é o motor que impulsiona a AMOC. A formação de águas profundas pode ser medida por meio de mudanças na densidade da água do mar ou pela extrapolação de dados oceânicos em modelos climáticos.
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a Esquema das principais correntes oceânicas que cruzam a Dorsal Groenlândia-Escócia (GSR). As setas representam os caminhos e a transformação das águas quentes do Atlântico (setas vermelhas) no NAC-NwAC em transbordamentos frios e densos (setas verdes) que saem dos Mares Nórdicos através do Estreito da Dinamarca e do Canal Faroé-Shetland (FSC). A Corrente Leste da Groenlândia (EGC) fria e fresca é mostrada por setas azuis. As seções a 70°N e no Atlântico Norte subpolar oriental (imitando a parte oriental da matriz do Programa 13 de Reviravolta no Atlântico Norte Subpolar ; OSNAP-Leste) usadas para calcular a circulação de reviravolta são mostradas como linhas pretas tracejadas. NAC: Corrente do Atlântico Norte, NwAC: Corrente Atlântica Norueguesa. b Representação esquemática do fluxo meridional através da GSR destacando como as águas densas de transbordamento dos Mares Nórdicos contribuem para o membro inferior da circulação de reviravolta no OSNAP-Leste.
“Quando essa quantidade se reduz a zero, significa que a superfície ficou muito leve e não houve afundamento”, que é essencialmente o momento em que a AMOC começa a entrar em colapso, disse van Westen.
A formação de águas profundas já está diminuindo devido ao aquecimento do ar no Atlântico Norte e ao derretimento do gelo do Ártico. O ar quente faz com que a água da superfície não perca calor suficiente para afundar, enquanto o derretimento do gelo dilui a concentração de sal na água e, assim, diminui sua densidade.
Os pesquisadores identificaram um componente da formação em águas profundas, o fluxo de flutuabilidade da superfície, que foi um “atalho” para estimar a formação em águas profundas no Atlântico Norte, disse van Westen. O fluxo de flutuabilidade da superfície é um parâmetro que combina mudanças no calor e na salinidade na superfície do oceano para entender como elas impactam a densidade da água.
Destacam-se as respostas na superfície, na alta troposfera e no oceano no LESTE. O aumento das emissões de AAs sobre o Sul e o Leste da Ásia (sombreamento roxo) reduz a insolação solar e suprime a convecção local (setas vermelhas), iniciando uma sequência de ondas de Rossby circumglobais (sombreamento azul e setas pretas) que se propagam para o leste e em direção aos polos e um deslocamento da corrente de jato em direção ao equador (setas cinzas). As mudanças na circulação atmosférica barotrópica geram uma anomalia de pressão do nível do mar semelhante à Oscilação do Atlântico Norte negativa no Atlântico Norte subpolar (centro de alta pressão laranja e centro de baixa pressão azul), suprimindo os ventos de oeste predominantes ao sul da Groenlândia (setas azul-claro). Ao reduzir a diferença de temperatura entre o ar e o mar e a velocidade do vento, as mudanças no vento injetam calor turbulento anômalo na superfície do Mar do Labrador (setas vermelhas), inibindo a produção de massas de água densas que compõem o ramo que flui para o sul do AMOC, resultando, assim, em um AMOC mais fraco e raso (sombreamento azul no oceano).
O calor e a salinidade podem ser monitorados diretamente por instrumentos ou satélites, mas o estudo examinou dados existentes de calor e salinidade em simulações da dinâmica da superfície do mar, com o fluxo de flutuabilidade da superfície se destacando em diferentes modelos e experimentos como um marcador claro da força da AMOC.
“A vantagem [do fluxo de flutuabilidade da superfície] é que ele pode ser calculado em muitos modelos climáticos”, disse van Westen.
O fluxo de flutuabilidade da superfície foi constante até 2020, disse van Westen, o que significa que quase não houve mudanças no AMOC antes disso — uma conclusão que é reforçada por uma pesquisa publicada em janeiro.
Desde 2020, no entanto, o fluxo de flutuabilidade da superfície aumentou, sugerindo que a AMOC está enfraquecendo. Os modelos mostraram que trajetórias de alta emissão podem desencadear um colapso da AMOC mais cedo do que trajetórias de emissão “intermediárias”, portanto, é urgente reduzir o uso de combustíveis fósseis, de acordo com o estudo.
“Um cenário de colapso da AMOC pode ser evitado ao seguir um cenário de baixa emissão”, disse van Westen, mas isso exigiria atingir emissões líquidas de carbono zero por volta de 2050.
Um “sério alerta climático”
Um colapso da AMOC na década de 2060 é plausível e “muito preocupante”, disse Drijfhout, mas as incertezas são grandes demais para apontar anos precisos em que a AMOC entrará em colapso sob diferentes trajetórias de emissão.
As consequências seriam dramáticas e globais, mas a Europa seria particularmente afetada, disse Drijfhout. Um colapso da AMOC traria temperaturas muito mais baixas para o noroeste da Europa, bem como uma redução na precipitação, o que poderia levar a perdas agrícolas de cerca de 30%, disse ele. Os invernos na Europa seriam muito mais rigorosos, com mais tempestades e inundações ao longo da costa atlântica, resultantes da redistribuição da água pelo oceano à medida que a AMOC desacelera.
” Pode-se esperar uma elevação ainda maior do nível do mar nas costas leste dos Estados Unidos” devido a essa redistribuição, disse Drijfhout. E locais que não fazem fronteira com o Atlântico também podem ser afetados, como as regiões de monções na Ásia e na África , acrescentou.
Wopke Hoekstra , comissário europeu para o clima, emissões líquidas zero e crescimento limpo, descreveu as descobertas como um “sério alerta climático” em uma publicação nas redes sociais . “Este novo estudo diz que a Corrente do Golfo pode entrar em colapso durante a nossa geração”, alertou.
No entanto, de acordo com o estudo, os efeitos não serão sentidos imediatamente após o início do colapso da AMOC. Os autores estimam que levaria mais de 100 anos para que a AMOC enfraquecesse significativamente e novos padrões climáticos surgissem.
Mas Drijfhout acredita que o colapso pode ocorrer em apenas 50 anos. A AMOC é como uma fogueira com combustível cada vez menor, disse ele. “Se pararmos de jogar novos blocos de madeira no fogo, o fogo não se apaga imediatamente, mas continua queimando lentamente por algum tempo”, disse Drijfhout. “Para a AMOC, esse ‘tempo de queima lenta’ é de [cerca de] 50 anos”.