27/06/2022 - 9:16
Um novo estudo liderado por pesquisadores da Universidade do Arizona (EUA) pode ter resolvido dois mistérios que há muito intrigam os especialistas em paleoclima: de onde vieram as camadas de gelo que surgiram na última era glacial há mais de 100 mil anos anos e como elas podem crescer tão rapidamente?
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Compreender o que impulsiona os ciclos glaciais-interglaciais da Terra – o avanço e o recuo periódicos das camadas de gelo no hemisfério norte – não é tarefa fácil, e os pesquisadores dedicaram esforços substanciais para explicar a expansão e o encolhimento de grandes massas de gelo ao longo de milhares de anos. O novo estudo, publicado na revista Nature Geoscience, propõe uma explicação para a rápida expansão das camadas de gelo que cobriram grande parte do hemisfério norte durante a era glacial mais recente, e as descobertas também podem se aplicar a outros períodos glaciais ao longo da história da Terra.
Cerca de 100 mil anos atrás, quando os mamutes vagavam pela Terra, o clima do hemisfério norte despencou em um congelamento profundo que permitiu a formação de enormes camadas de gelo. Durante um período de cerca de 10 mil anos, as geleiras das montanhas locais cresceram e formaram grandes camadas de gelo cobrindo grande parte do atual Canadá, Sibéria e norte da Europa.
Modelo complexo
Embora tenha sido amplamente aceito que “oscilações” periódicas na órbita da Terra ao redor do Sol desencadearam o resfriamento no verão do hemisfério norte que causou o início da glaciação generalizada, os cientistas têm lutado para explicar as extensas camadas de gelo que cobrem grande parte da Escandinávia e do norte da Europa, onde as temperaturas são muito mais amenas.
Ao contrário do frio Arquipélago Ártico Canadense, onde o gelo se forma rapidamente, a Escandinávia deveria permanecer praticamente livre de gelo devido à Corrente do Atlântico Norte, que traz água quente para as costas do noroeste da Europa. Embora as duas regiões estejam localizadas em latitudes semelhantes, as temperaturas do verão escandinavo estão bem acima de zero, enquanto as temperaturas em grande parte do Ártico canadense permanecem abaixo de zero durante o verão, segundo os pesquisadores. Por causa dessa discrepância, os modelos climáticos têm se esforçado para explicar as extensas geleiras que avançaram no norte da Europa e marcaram o início da última era glacial, disse o principal autor do estudo, Marcus Lofverstrom.
“O problema é que não sabemos de onde vieram esses mantos de gelo (na Escandinávia) e o que os levou a se expandir em tão pouco tempo”, disse Lofverstrom, professor assistente de geociências e chefe do Earth System Dynamics Lab da Universidade do Arizona.
Para encontrar respostas, Lofverstrom ajudou a desenvolver um modelo extremamente complexo do sistema terrestre, conhecido como Community Earth System Model, que permitiu que sua equipe recriasse de forma realista as condições que existiam no início do período glacial mais recente. Notavelmente, ele expandiu o domínio do modelo do manto de gelo da Groenlândia para abranger a maior parte do hemisfério norte com alto detalhe espacial. Usando essa configuração de modelo atualizada, os pesquisadores identificaram os portais oceânicos no Arquipélago Ártico Canadense como um elemento crítico que controla o clima do Atlântico Norte e, em última análise, determina se as camadas de gelo podem ou não crescer na Escandinávia.
Cenário inexplorado
As simulações revelaram que, enquanto os portais oceânicos no Arquipélago Ártico Canadense permaneceram abertos, a configuração orbital da Terra esfriou o hemisfério norte o suficiente para permitir que as camadas de gelo se acumulassem no norte do Canadá e na Sibéria, mas não na Escandinávia.
Em um segundo experimento, os pesquisadores simularam um cenário anteriormente inexplorado em que as camadas de gelo marinho obstruíam as vias navegáveis no Arquipélago Ártico Canadense. Nesse experimento, a água comparativamente fresca do Ártico e do Pacífico Norte – normalmente misturada através do Arquipélago Ártico Canadense – foi desviada para o leste da Groenlândia, onde as massas de águas profundas normalmente se formam. Esse desvio levou a um frescor e enfraquecimento da circulação profunda do Atlântico Norte, expansão do gelo marinho e condições mais frias na Escandinávia.
“Usando simulações de modelos climáticos e análise de sedimentos marinhos, mostramos que a formação de gelo no norte do Canadá pode obstruir os portais oceânicos e desviar o transporte de água do Ártico para o Atlântico Norte”, disse Lofverstrom, “e isso, por sua vez, leva a uma circulação oceânica enfraquecida e frio na costa da Escandinávia, o que é suficiente para o gelo começar a crescer naquela região.”
Precursor necessário
“Essas descobertas são apoiadas por registros de sedimentos marinhos do Atlântico Norte, que mostram evidências de geleiras no norte do Canadá vários milhares de anos antes do lado europeu”, disse Diane Thompson, professora assistente do Departamento de Geociências da Universidade do Arizona. “Os registros de sedimentos também mostram evidências convincentes de uma circulação oceânica profunda enfraquecida antes da formação das geleiras na Escandinávia, semelhante aos nossos resultados de modelagem.”
Juntos, os experimentos sugerem que a formação de gelo marinho no norte do Canadá pode ser um precursor necessário para a glaciação na Escandinávia, escrevem os autores.
Empurrar os modelos climáticos para além de sua aplicação tradicional de previsão de climas futuros oferece uma oportunidade para identificar interações anteriormente desconhecidas no sistema da Terra, como a interação complexa e às vezes contraintuitiva entre as camadas de gelo e o clima, disse Lofverstrom.
“É possível que os mecanismos que identificamos aqui se apliquem a todos os períodos glaciais, não apenas ao mais recente”, disse ele. “Isso pode até ajudar a explicar períodos frios mais curtos, como a reversão do Dryas recente (12.900 a 11.700 anos atrás) que pontuou o aquecimento geral no final da última era glacial.”
