Como a NASA detectou o El Niño mudando a salinidade das águas costeiras

Novas descobertas revelaram um domínio costeiro altamente sensível às mudanças no escoamento das águas costeiras de formas que os cientistas ainda estão a descobrir. Nesta imagem de satélite de dezembro de 2023, uma grande pluma rica em sedimentos do rio Mississippi se espalha pela costa do Golfo da e nas chuvas em terra.
Depois de ajudar a alimentar o calor recorde em 2023 e a encharcar grandes áreas dos Estados Unidos neste inverno, o atual El Niño está perdendo força nesta primavera. Os cientistas observaram outra forma pela qual o fenômeno climático pode deixar sua marca no planeta: alterando a química das águas costeiras.
Uma equipe do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, no sul da Califórnia, usou observações de satélite para rastrear o teor de sal dissolvido, ou salinidade, da superfície global do oceano durante uma década, de 2011 a 2022. Na superfície do mar, os padrões de salinidade podem nos dizer muito sobre como a água doce cai, flui e evapora entre a terra, o oceano e a atmosfera – um processo conhecido como ciclo da água.
A equipe do JPL mostrou que as variações anuais na salinidade perto da costa estão fortemente correlacionadas com o El Niño Oscilação Sul (ENSO), o termo coletivo para El Niño e sua contraparte, La Niña. O ENSO afeta o clima em todo o mundo de maneiras contrastantes. O El Niño, associado a temperaturas oceânicas mais altas do que a média no Pacífico equatorial, pode provocar mais chuva e nevascas do que o normal no sudoeste dos EUA, bem como secas na Indonésia. Esses padrões são um tanto invertidos durante o La Niña.
Durante o evento excepcional El Niño de 2015, por exemplo, os cientistas traçaram um efeito particularmente distinto no ciclo da água global: menos precipitação sobre a terra levou a uma diminuição na descarga dos rios, em média, o que por sua vez levou a níveis de salinidade notavelmente mais elevados em áreas tão distantes. a 125 milhas (200 quilômetros) da costa.
Noutras alturas, verificou-se o oposto: as áreas com precipitação superior ao normal em terra registaram um aumento da descarga dos rios, reduzindo a salinidade perto dessas costas.
“Somos capazes de mostrar a salinidade costeira respondendo ao ENSO em escala global”, disse a autora principal Severine Fournier, física oceânica do JPL.
A equipe descobriu que a salinidade é pelo menos 30 vezes mais variável nestas zonas dinâmicas próximas da costa do que no oceano aberto . A ligação entre chuva, rios e sal é especialmente pronunciada na foz de grandes sistemas fluviais, como o Mississipi e o Amazonas, onde plumas de água doce podem ser mapeadas a partir do espaço à medida que jorram para o oceano.
Sal como sinal
Com o aquecimento global , os pesquisadores têm observado mudanças no ciclo da água, incluindo aumentos em eventos extremos de precipitação e escoamento superficial. Na intersecção entre terra e mar, as águas costeiras podem ser onde os impactos são mais detectáveis.
“Dada a sensibilidade à precipitação e ao escoamento, a salinidade costeira poderia servir como uma espécie de indicador, indicando outras mudanças que se desenrolam no ciclo da água ”, disse Fournier.
Ela observou que algumas das águas costeiras do mundo não são bem estudadas, apesar do facto de cerca de 40% da população humana viver num raio de cerca de 100 quilómetros da costa. Uma das razões é que os medidores fluviais e outros monitores no local podem ser dispendiosos de manter e não podem fornecer cobertura de todo o planeta, especialmente em regiões mais remotas.
É aí que entram os instrumentos de satélite. Lançada em 2011, a missão Aquarius fez algumas das primeiras observações globais baseadas no espaço da salinidade da superfície do mar, utilizando radiómetros extremamente sensíveis para detectar mudanças subtis nas emissões de radiação de microondas do oceano. Aquarius foi uma colaboração entre a NASA e a agência espacial argentina, CONAE (Comisión Nacional de Atividades Espaciais).
Hoje, duas ferramentas de alta resolução – a missão Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS) da ESA (Agência Espacial Europeia) e a missão Soil Moisture Active Passive (SMAP) da NASA – permitem aos cientistas ampliar até 25 milhas (40 quilômetros) da costa.
Utilizando dados das três missões, os investigadores descobriram que a salinidade superficial nas águas costeiras atingiu uma média global máxima (34,50 unidades práticas de salinidade, ou PSU) em Março e caiu para uma média global mínima (34,34 PSU) por volta de Setembro. (PSU é aproximadamente igual a partes por mil gramas de água.) A descarga dos rios, especialmente da Amazônia, determina esse momento.
Em mar aberto, o ciclo é diferente, com a salinidade superficial atingindo um mínimo médio global (34,95 UPA) de fevereiro a abril e um máximo médio global (34,97 UPA) de julho a outubro. O oceano aberto não apresenta tanta variabilidade entre as estações ou anos porque contém um volume significativamente maior de água e é menos sensível à descarga dos rios e ao ENOS. Em vez disso, as mudanças são governadas pela precipitação à escala planetária menos a evaporação global total, além de outros factores como a circulação oceânica em grande escala.