O estudo AWI fornece a base para previsões confiáveis dos efeitos das mudanças climáticas na Antártida.
Apesar do aquecimento global e da redução do gelo marinho no Ártico, a extensão do gelo marinho da Antártida (na Antártida) permaneceu praticamente inalterada desde 1979. No entanto, os cálculos existentes baseados em modelos climáticos indicam uma perda significativa de gelo marinho, o que é inconsistente com as observações reais.
Como os especialistas do Alfred Wegener Institute mostraram, o oceano pode amortecer o aquecimento ao redor da Antártida e retardar o recuo do gelo marinho. Dado que muitos modelos são incapazes de capturar com precisão esse fator e o papel dos redemoinhos oceânicos, o estudo, publicado na revista Nature Communications (DOI: 10.1038/s41467-022-28259-y), fornece uma base para modelagem aprimorada e previsão do desenvolvimento futuro da Antártida.
O aquecimento global está progredindo rapidamente, causando efeitos que estão sendo sentidos em todo o mundo.
Os efeitos das mudanças climáticas são particularmente dramáticos no Ártico, com o gelo marinho diminuindo significativamente desde que as observações de satélite começaram em 1979, em face do aumento das temperaturas globais. De acordo com os cálculos mais recentes, o Ártico de verão pode permanecer livre de gelo até 2050 e, em alguns anos, até 2030.
No entanto, do outro lado do planeta, na Antártida, o gelo marinho parece ter escapado à tendência de aquecimento global.
Desde 2010, houve mais oscilações interanuais do que no período anterior. No entanto, além de um desvio negativo significativo entre 2016 e 2019, a cobertura média de gelo de longo prazo ao redor do continente antártico permaneceu estável desde 1979. Assim, a realidade observada não corresponde à maioria dos modelos científicos que mostram uma perda significativa de gelo marinho no mesmo período de tempo.
“Esse chamado paradoxo do gelo marinho antártico está ocupado pela comunidade científica há algum tempo”, diz o primeiro autor Thomas Rakow, do Alfred Wegener Institute, Center for Polar and Marine Research. Helmholtz (AWI).
“Os modelos existentes ainda não podem descrever corretamente o comportamento do gelo marinho da Antártida; algum elemento-chave parece estar faltando. Também explica por que o Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas concluiu que o nível de confiança nas previsões baseadas em modelos do futuro gelo marinho da Antártida é baixo”.
Em contraste, no Ártico, os modelos já são tão robustos que o IPCC atribui um alto nível de confiança às suas previsões. “Graças à nossa pesquisa, agora fornecemos uma estrutura que pode tornar as previsões futuras para a Antártida muito mais confiáveis”.
Durante o estudo, a equipe aplicou o modelo climático AWI (AWI-CM). Ao contrário de outros modelos climáticos, o AWI-CM permite que certas regiões-chave, como o Oceano Antártico, sejam modeladas com muito mais detalhes - ou em outras palavras, "alta resolução". Como resultado, é possível levar em conta diretamente os processos de mistura no oceano, causados por redemoinhos oceânicos menores, com diâmetro de 10 a 20 quilômetros.
“Usamos uma ampla gama de configurações para nossas simulações. No processo, ficou claro que apenas modelos de alta resolução do Oceano Antártico ao redor da Antártida resultaram em um atraso na perda de gelo marinho semelhante ao que vemos na realidade”, diz Thomas Rakow.
“Quando estendemos o modelo para o futuro, mesmo sob um cenário de GEE muito desfavorável, a camada de gelo do mar da Antártida permanece praticamente estável até meados do século. Depois disso, o gelo marinho recua rapidamente, como tem sido o caso do gelo marinho do Ártico há décadas."
Em resumo, o estudo AWI oferece uma explicação potencial para o motivo pelo qual o comportamento do gelo marinho da Antártida não está alinhado com a tendência de aquecimento global.
“Pode haver várias razões para a estabilidade paradoxal da cobertura de gelo marinho. Uma teoria é discutida de que a água derretida adicional da Antártida estabiliza a coluna de água e, portanto, o gelo, protegendo a água fria da superfície das águas profundas mais quentes. De acordo com outra teoria, os principais culpados são os ventos de oeste que sopram ao redor da Antártida, que estão ficando mais fortes devido às mudanças climáticas. Esses ventos podem esticar o gelo como uma massa fina de pizza para cobrir uma grande área. Nesse cenário, o volume de gelo já pode estar diminuindo e as áreas cobertas de gelo vão criar a ilusão de estabilidade”, explica Thomas Rakow.
Os esforços de pesquisa da AWI estão agora focados em redemoinhos oceânicos. Eles podem desempenhar um papel crítico na mitigação e, assim, retardar os efeitos das mudanças climáticas no Oceano Antártico, permitindo que o oceano carregue calor adicional da atmosfera para o norte em direção ao equador.
Esta transferência de calor para o norte está intimamente relacionada com a circulação subjacente no oceano superior de cerca de 1000 metros, que no Oceano Antártico é, por um lado, impulsionada pelo vento, mas também influenciada por redemoinhos. Enquanto o componente norte da circulação aumenta devido a ventos de oeste mais fortes, redemoinhos simplificados em modelos climáticos de baixa resolução muitas vezes parecem compensar esse fator do componente sul em direção à Antártida; os vórtices simulados no modelo de alta resolução apresentam um comportamento mais neutro.
Coletivamente, uma mudança mais pronunciada na transferência de calor pode ser vista no modelo de alta resolução. Como resultado, o oceano ao redor da Antártida se aquece mais lentamente e a camada de gelo permanece estável por mais tempo.
“Nosso estudo apóia a hipótese de que os modelos climáticos e as projeções do gelo marinho da Antártida serão muito mais confiáveis, uma vez que possam modelar realisticamente um oceano cheio de redemoinhos em alta resolução”, diz Thomas Rakow.
“Com desempenho de supercomputação cada vez maior e modelos novos e mais eficientes, a próxima geração de modelos climáticos deve tornar isso uma tarefa árdua”.
2022-02-04 18:10:27
Autor: Vitalii Babkin