Os filhos de hoje terão seus próprios netos quando viverem no ponto em que todas as previsões climáticas terminam. Existem pistas no passado sobre o nosso futuro?
Mapa da Antártica moderna, que mostra a velocidade de recuo (2010-2016) da “linha de adesão”, na qual as geleiras perdem contato com o fundo, bem como as temperaturas do oceano. A única seta vermelha no leste da Antártica é a Geleira Totten, que contém tanta água que é suficiente para elevar os oceanos do mundo em 3 metros.Tudo o que aconteceu conosco é apenas um prólogo.
- William Shakespeare, A Tempestade
O ano 2100 parece uma linha de bandeiras restritivas na linha de chegada das mudanças climáticas - como se todos os nossos objetivos terminassem então. Mas, parafraseando o aviso no espelho retrovisor, ele está mais perto de nós do que parece. Os filhos de hoje terão seus próprios netos quando viverem no ponto em que todas as previsões climáticas terminam.
No entanto, no ano de 2100, o clima não para de mudar. Mesmo se
limitarmos com sucesso o aquecimento neste século a 2 ºC, o conteúdo de CO
2 no ar
será de 500 ppm. Nosso planeta não vê esse nível desde meados do
Mioceno ,
16 milhões de anos atrás , quando nossos ancestrais ainda eram macacos. Naquela época, a temperatura era de
5 a 8 ºC acima de 2 ºC, e o nível do mar era
40 metros mais alto, ou até
mais de meio metro esperado para o final deste século, de acordo com um
relatório do Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (IPCC). ) a partir de 2013.
De onde veio a brecha entre as previsões do final do século e o que aconteceu no passado da Terra? O passado climático do planeta nos diz que perdemos alguma coisa?
Tempo
Um grande motivo para a separação é simples: o tempo.
A Terra precisa de tempo para reagir às mudanças no conteúdo de gases de efeito estufa. Algumas mudanças duram
anos , outras requerem uma geração inteira para alcançar um novo equilíbrio. Derretimento de gelo e permafrost, aquecimento das profundezas dos oceanos, formação de camadas de turfa, reorganização da cobertura vegetal - esses processos levam
séculos e milênios .
Reações lentas desse tipo
não são
levadas em consideração nos modelos climáticos. Isso se deve em parte à falta de capacidade do computador para computá-los, em parte porque nos concentramos apenas no que acontecerá nas próximas décadas e em parte porque esses processos não são 100% previsíveis. Mas, apesar de os modelos climáticos
preverem com sucesso as mudanças observadas, existem incertezas mesmo para reações que ocorrem rapidamente - como
formação de nuvens ou
aumento do aquecimento nos pólos.
O passado da Terra, por outro lado, mostra como as mudanças climáticas realmente ocorreram, resumindo
todo o espectro de respostas rápidas e lentas do planeta. Durante as mudanças climáticas passadas, durante as quais a Terra tinha calotas de gelo (como é hoje), geralmente se aquecia de
5 ºC a 6 ºC para cada duplicação do nível de CO
2 , enquanto todo o processo demorava
cerca de mil anos . Isso é aproximadamente o dobro do valor da “
Sensibilidade climática do equilíbrio ” (ECS) usada em modelos de previsão climática de até 2100, que são calculados principalmente com base em observações
históricas .
“Tudo o que aconteceu conosco é apenas um prólogo” - gravado no prédio dos Arquivos Nacionais em Washington, DC"Realmente esperamos que a sensibilidade do sistema da Terra (altere o CO
2 e todos os sistemas - calotas polares, plantas, níveis de metano, aerossóis etc.) respondam a isso acima do ECS.
Nosso estudo do Plioceno diz que é cerca de 50% maior, embora não seja o limite ", disse-me Gavin Schmidt, diretor do Instituto Goddard de Estudos Espaciais da NASA, em Nova York.
Ou, como disse Dana Royer, da Universidade Wesleyan: "Simplificando, os modelos climáticos geralmente subestimam o grau de mudança climática em relação às evidências geológicas".
Parte do nível mais alto de mudança é devido aos sistemas terrestres de reação lenta responsáveis pelo aquecimento global. Mesmo que absolutamente todas as emissões de gases de efeito estufa parassem amanhã, o nível do mar
aumentaria por muitos séculos devido à expansão térmica e ao
derretimento das geleiras ; as calotas de gelo da
Antártica e da Groenlândia também continuarão a derreter devido ao clima já acumulado ao longo de várias décadas de temperatura. E como o CO
2 permanece na atmosfera por um longo tempo , na ausência de soluções de geoengenharia para sua remoção, o mundo
superará qualquer limite de temperatura estabelecido para o final do século e permanecerá alto por outras centenas de anos.
Mas isso não explica completamente a lacuna, o que significa que não levamos em consideração nenhum feedback de reforço. De acordo com a
Avaliação Nacional do Clima dos EUA em 2017 : “a incompatibilidade entre os modelos e os dados dos aquecimentos passados sugere que os modelos climáticos perdem pelo menos um, ou talvez mais, processo crítico para o aquecimento futuro, especialmente nas regiões polares”.
O Mioceno pode nos dizer o futuro?
O clima ideal para o meio do mioceno (MMCO) foi o aquecimento climático antigo, durante o qual os
níveis de CO 2 saltaram de menos de 400 ppm para
500 . O conteúdo de CO
2 na antiguidade é medido por vários
métodos indiretos , como o conteúdo de isótopos de
boro e
carbono em solos fósseis e antigos, ou de poros em folhas fósseis. A causa do salto foi um
fenômeno vulcânico raro, a “grande
província pirogênica”
, durante a qual grandes quantidades de basalto foram lançadas à superfície no oeste do território americano moderno,
16,6 milhões de anos atrás . Yvette Eley e Michael Hren, da
Universidade de Connecticut, estudaram como isso afetava o clima.
Eles usaram uma ferramenta como moléculas de gordura que permaneceram nos sedimentos após as plantas e micróbios que viviam na época. Elea e Horseradish extraíram os restos químicos dos micróbios do mioceno da lama daquele período em Maryland e depois recontaram a porcentagem de várias moléculas de gordura na temperatura do solo usando calibrações baseadas em mais de uma década estudando gorduras microbianas em solos modernos de todo o planeta. "Certamente, o tempo de ocorrência desses fluxos de basalto e o tempo das mudanças climáticas estão intimamente relacionados", disse Eley. "Nossos biomarcadores definitivamente acompanham o comportamento do CO
2 ". O que causou as mudanças no sistema de ecologia do planeta, seguiu definitivamente o pCO
2. ”
Mas, entre vários exemplos de variações climáticas, o MMCO foi muito leve em comparação com o final do período Permiano, o período Triássico e outros eventos associados
a extinções em massa . As emissões
de CO
2 no Mioceno foram lentas o suficiente para
evitar a acidificação oceânica significativa , ao contrário de hoje ou de exemplos extremos do passado.
Da mesma forma, eles calcularam a temperatura dos mares usando os restos químicos dos micróbios marinhos: "Tivemos uma mudança relativa na temperatura da superfície do mar durante o MMCO em 4-5 graus - e então a temperatura do mar era 6 graus mais alta do que hoje", disse Eley.
Mais quente, mais úmido, mais seco?
Eles mediram a
umidade atmosférica no Mioceno , analisando os resíduos químicos do revestimento de cera das folhas das plantas, calibrando-os de acordo com os valores modernos em diferentes locais do planeta. "Se usarmos cera da folhagem, nosso biomarcador, como um indicador da umidade atmosférica, concluiremos que no meio do Mioceno a atmosfera ficou mais úmida", disse Eley. - É bastante interessante considerar nosso trabalho no contexto de outras reconstruções. O oeste dos EUA modernos ficou mais seco, a América do Sul está mais úmida, partes da Europa estão mais úmidas e outras partes são mais secas. ”
Locais remotos como a
costa leste dos Estados Unidos , o
noroeste do
Pacífico , o
oeste da China , a
Patagônia ,
a Ásia Central e o
Atacama na América do Sul ficaram muito mais úmidos, levando ao
aumento da erosão global . Como resultado, houve uma
expansão da área de florestas e sua
densificação . Curiosamente,
não havia sinais de desertos no norte da África ou na Ásia, e agora temos os desertos do Saara e Gobi.
A umidificação generalizada da atmosfera e o esverdeamento da superfície não coincidem com as previsões do futuro feitas para a situação atual - de
acordo com essas previsões , as partes que agora estão molhadas se tornarão mais úmidas e secas - ainda mais secas. A diferença pode ser que nossa mudança climática seja muito dramática em comparação com uma mudança muito mais lenta no Mioceno.
Embora houvesse muitas florestas no planeta antes do meio do Mioceno (ao contrário de hoje, que reflete o processo de
desmatamento , que foi facilitado por pessoas que viveram entre as eras glaciais por
vários milênios ), o aquecimento no Mioceno levou a mudanças claramente observadas na vegetação ao redor do mundo que persistiram em forma fossilizada, especialmente na forma de pólen fossilizado.
Na maior parte da Europa, as
plantas subtropicais substituíram as plantas adaptadas ao frio e as densas florestas com uma abundância de pântanos encheram as margens e os deltas dos rios nos territórios da moderna
Dinamarca e
Alemanha (então a costa da Europa era 190 km mais profunda do que hoje em dia). Esses pântanos acumularam
carvão marrom , que hoje fornece um
quarto da geração de eletricidade da Alemanha. A Espanha resistiu à tendência de umidificar com o clima quente e seco no sul e o clima quente e úmido no norte, como hoje, e passou por
longas estações secas .
Vida no meio do Mioceno no território da Espanha moderna, como apresentado pelo artistaA julgar pelas plantas européias, entre as estações, a diferença de temperatura
era menor .
Na Sibéria,
choveu 3-5 vezes mais do que hoje, e os pântanos no
leste da Rússia também acumularam carvão. No
Ártico Canadá , onde hoje existe tundra com permafrost e sem árvores, no meio do Mioceno, florestas de baixa temperatura de bétula, olmo, azevinho e pinheiro-do-sol deram lugar a florestas de alta temperatura, onde cresceram faia, avelã, âmbar, nogueira e tília.
Perto do equador, os primeiros elefantes e antílopes caminhavam ao longo da gramada e úmida
Península Arábica , e o
norte da África estava coberto de florestas onde as dunas se movem hoje. Macacos humanos se espalharam por todo o
planeta arborizado , e foi então que nossos ancestrais, hominídeos, se
separaram de outros antropoides.
Mas a Antártica mudou mais.
Aumento do nível do mar de 40 metros
De um terço a três quartos do gelo antártico
derreteram . Nas terras
livres de gelo,
surgiram tundra e florestas , constituídas por
faias e árvores coníferas , o que não poderia ter acontecido se o verão antártico não tivesse sido mais quente que 10 ºC (é muito mais quente que hoje
-5 ºC ). Não está claro o que a Groenlândia estava fazendo, mas no norte poderia haver uma
pequena cobertura de gelo , que
derreteu bastante.
Como resultado, o nível do mar
subiu até
40 metros . Hoje, isso empurraria significativamente a costa para os continentes e inundaria as regiões densamente povoadas nas quais vive um
quarto de todas as pessoas do planeta.
40 metros é apenas um pouco mais do que as previsões recentes de aumento do nível do mar em um futuro próximo:
até um metro em 2100 e até
1,6 metros (quando
5% da população mundial vive debaixo d'água) até 2300, desde que estabilizemos o aquecimento o nível é de cerca de 2 ºC. A diferença está apenas nas escalas de tempo. Segundo a
estimativa climática nacional dos EUA de 2017, 2 ºC de aquecimento resultará na perda de 3/5 partes de gelo da Groenlândia e um terço do gelo da Antártica, o que levará a um aumento do nível do mar de 25 m - em 10.000 anos.
No entanto, informações do Mioceno sugerem que o aumento moderno do nível do mar pode se tornar mais forte e mais rápido.
Os depósitos costeiros do leste da Antártica demonstram que seu gelo era
extremamente sensível mesmo a
pequenas mudanças no nível de CO 2 e flutuações da órbita no Mioceno, e poderia derreter
rapidamente . Quão rápido Edward Gasson, da Universidade de Sheffield, na Grã-Bretanha,
estimou que a Antártica poderia inicialmente aumentar o nível do mar em cerca de 2,5 metros a cada cem anos, e então esse processo diminuiu e, em 10.000 anos, o nível se tornou
30-36 metros mais alto. Essa velocidade coincide com as estimativas de Robert Dekonto, da Universidade da Pensilvânia, e David Pollard, do Amherst College, baseado no Plioceno, cujo clima era mais frio do que no meio do Mioceno, e o nível do mar era "apenas"
20 m mais alto do que hoje. Dekonto e Pollard sugeriram que o aquecimento moderno de 2,5 ºC até 2100 elevaria o nível do mar
em 5,7 m por 2500 - cerca de 1,2 m por século. Essa mudança rápida pode parecer radical, mas sabemos que, periodicamente, nos últimos 500.000 anos, o nível do mar aumentou de
4-5,7 m a cada cem anos .
Se o atual aumento do nível do mar for semelhante ao do Plioceno, 1,2 m em cem anos, ou no Mioceno, 2,4 m em cem anos, e não como no IPCC, meio metro em um século, então nosso futuro será completamente diferente. O aumento do nível do mar, amplificado por
inundações e tempestades , tornará uma enorme quantidade de infra-estrutura e bens costeiros
inúteis em algumas gerações.
E
até agora, os modelos de computador não suportam uma taxa tão grande de derretimento de gelo.
O derretimento do gelo sob a influência do oceano, que desestabiliza e enxágua as geleiras, foi
crítico para o mioceno e
hoje parece crítico. Esse processo pode desencadear a instabilidade autossustentável das camadas de gelo do mar, e as geleiras começarão a recuar para o interior devido ao formato em forma de xícara da Antártica. Quanto mais profundo o gelo fica, mais rápido ele derrete devido à pressão, e as geleiras mais finas flutuam, então elas recuam ainda mais rápido até formarem altos picos que se rompem com seu próprio peso, o que piora ainda mais a situação E esse processo na Antártica provavelmente já
começou .
Outro acelerador de degelo é o
derretimento da água
na superfície , o que requer atingir temperaturas acima do ponto de congelamento. Ele penetra em fendas, congela e
divide o gelo como um divisor - esse fenômeno foi observado quando
a geleira Jacobshavn desapareceu na Groenlândia. E hoje, o
derretimento da superfície está ocorrendo em partes da Antártica. Esses processos de aprimoramento da fusão
foram adicionados recentemente a novos modelos de computadores e agora mostram que a taxa de aumento do nível do mar observada na antiguidade pode ser
vista por nossos descendentes .
A retirada de gelo melhora o aquecimento, pois uma superfície brilhante e refletora de luz é substituída por água e terra escuras e que absorvem calor. Como resultado, as temperaturas aumentam lentamente.
Como seria a camada de gelo antártico no Mioceno, de 14 a 23 milhões de anos atrásEsperança para a incerteza?
Poderia a diferença entre o clima do Mioceno e o nosso futuro esperado simplesmente por causa da falta e imprecisão de dados sobre o clima antigo?
“As mudanças nos níveis de CO
2 no mioceno médio podem
exceder o valor mediano calculado. Outros fatores não são conhecidos. Níveis de metano ou N
2 O não determinados. A quantidade de ozônio ou fuligem (aparecendo após incêndios ou como resultado da vida vegetal) também é pouco conhecida, Gavin me disse. "Portanto, mesmo se tivéssemos indicadores ideais de temperatura global (mas eles não são), as estimativas de sensibilidade obtidas pela simples divisão da temperatura pelo CO2 não podem ser comparadas com as estimativas atuais do ECS".
No entanto, apesar da dispersão dos valores de nível, eles tendem a se
acumular em torno do valor de 500 ppm para o Mioceno Médio.
Alguns estudos sugerem até a possibilidade de um nível
mais baixo de CO
2 , o que leva a temperaturas
mais altas. A imagem do clima relativamente quente é sustentada por evidências geológicas de
altos níveis do mar e minerais encontrados em todo o mundo, incluindo o fundo do mar
perto da costa da Antártica.
O clima ideal foi aumentado devido a mudanças cíclicas na órbita? Embora os
ciclos glaciais individuais do Mioceno dependessem de oscilações orbitais, como foi o caso da última era glacial, o tempo quente e o
máximo recuo de gelo persistiram por vários ciclos orbitais e glaciais, juntamente com níveis mais altos de CO
2 atmosférico. Portanto, não podemos travar o aumento ideal apenas na órbita da Terra ao redor do Sol.
O que é ainda mais confuso é o fato de que o início do Mioceno foi diferente de hoje. O clima do início do Mioceno era mais quente do que nos tempos pré-industriais, então havia
menos áreas gramadas e os oceanos se comunicavam de
maneira diferente . O fluxo do Pacífico para o Oceano Atlântico foi onde o
Panamá está agora localizado e o
Estreito de Bering foi bloqueado. No entanto, os cientistas acreditam que essas correntes podem
não ter influenciado tanto o clima e, de muitas maneiras, o planeta era
muito semelhante ao atual.
Portanto, existem grandes incertezas sobre o quão bem a situação no Mioceno descreve o futuro de nossos descendentes. E, é claro, pelo menos nos últimos
66 milhões de anos, não houve processos semelhantes em uma taxa tão alta de emissões atmosféricas. Por esses motivos, pode-se recusar justificadamente comparar a situação com quaisquer análogos antigos. , – :
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