Por que estamos caminhando para o clima mais quente em meio bilhão de anos

Vida no último período de estufa do planeta, o Eoceno. Jay Matternes / Museu Smithsonian, CC BYVida no último período de estufa do planeta, o Eoceno. Jay Matternes / Smithsonian Museum, CC BY

As concentrações de dióxido de carbono estão caminhando para valores não vistos nos últimos 200m anos. O sol também tem gradualmente se fortalecido com o tempo. Juntos, esses fatos significam que o clima pode estar caminhando para o calor não visto nos últimos meio bilhão de anos. A Conversação

Muita coisa aconteceu na Terra desde 500,000,000BC - continentes, oceanos e cadeias montanhosas surgiram e desapareceram, e a vida complexa evoluiu e se moveu dos oceanos para a terra e para o ar. A maioria dessas mudanças ocorre em escalas de tempo muito longas, de milhões de anos ou mais. No entanto, ao longo dos últimos anos 150, as temperaturas globais aumentaram cerca de 1 ℃, as calotas de gelo e as geleiras recuaram, o gelo polar do mar derreteu e os níveis do mar subiram.

Alguns vão apontar que o clima da Terra tem sofreram mudanças semelhantes antes. Então, qual é o grande problema?

Os cientistas podem procurar entender os climas do passado observando as evidências trancadas em rochas, sedimentos e fósseis. O que isso nos diz é que sim, o clima mudou no passado, mas a velocidade atual da mudança é altamente incomum. Por exemplo, o dióxido de carbono não foi adicionado à atmosfera tão rapidamente quanto hoje pelo menos no passado 66m anos.

De fato, se continuarmos em nosso caminho atual e explorarmos todos os combustíveis fósseis da convenção, então, assim como a taxa de emissões de CO₂, o aquecimento climático absoluto provavelmente também será sem precedentes, pelo menos, nos últimos 420m anos. Isso é de acordo com um novo estudo que publicamos em Natureza das Comunicações.

Em termos de tempo geológico, o 1 ℃ do aquecimento global não é particularmente incomum. Durante grande parte de sua história, o planeta estava significativamente mais quente do que hoje e, na realidade, na maioria das vezes, a Terra estava no que é chamado de estado climático de “estufa”. Durante o último estado de estufa 50m anos atrás, as temperaturas médias globais foram 10-15 ℃ mais quentes do que hoje, as regiões polares estavam livres de gelo, palmeiras cresceram na costa da Antártidae jacarés e tartarugas arrasaram florestas de pântanos no que é agora o ártico canadense congelado.

Em contraste, apesar do nosso aquecimento atual, ainda estamos tecnicamente em um estado climático de “icehouse”, o que significa simplesmente que há gelo em ambos os pólos. A Terra tem ciclado naturalmente entre esses dois estados climáticos a cada 300m anos ou mais.

Pouco antes da revolução industrial, para cada milhão de moléculas na atmosfera, cerca de 280 delas eram moléculas de CO₂ (280 partes por milhão, ou ppm). Hoje, devido principalmente à queima de combustíveis fósseis, as concentrações são de cerca de 400 ppm. Na ausência de qualquer esforço para reduzir nossas emissões, a queima de combustíveis fósseis convencionais fará com que as concentrações de CO₂ estejam em torno de 2,000ppm no ano 2250.

Isto é, naturalmente, muito CO₂, mas o registro geológico nos diz que a Terra experimentou concentrações semelhantes várias vezes no passado. Por exemplo, nossa nova compilação de dados mostra que durante o Triássico, cerca de 200m anos atrás, quando os dinossauros evoluíram pela primeira vez, a Terra tinha um clima de estufa com CO atmos atmosférico em torno de 2,000-3,000ppm.

Portanto, altas concentrações de dióxido de carbono não necessariamente tornam o mundo totalmente inabitável. Os dinossauros prosperaram, afinal.

Isso não significa que isso não seja grande coisa, no entanto. Para começar, não há dúvida de que a humanidade enfrentará grandes desafios socioeconômicos mudança climática dramática e rápida que resultará do rápido aumento para 2,000 ou mais ppm.

Mas nosso novo estudo também mostra que as mesmas concentrações de carbono causarão mais aquecimento no futuro do que em períodos anteriores de alto dióxido de carbono. Isso ocorre porque a temperatura da Terra não depende apenas do nível de CO₂ (ou outros gases do efeito estufa) na atmosfera. Toda a nossa energia vem do sol, e devido à forma como o sol gera energia através da fusão nuclear de hidrogênio em hélio, seu brilho aumentou com o tempo. Quatro e meio bilhões de anos atrás, quando a Terra era jovem, o sol estava em torno de 30% menos brilhante.

Então, o que realmente importa é o efeito combinado da força mutável do sol e do efeito estufa variável. Olhando através da história geológica, descobrimos que à medida que o Sol se tornava mais forte ao longo do tempo, o CO atmos atmosférico diminuía gradualmente, de modo que ambas as mudanças se anulavam em média.

Mas e no futuro? Não encontramos nenhum período de tempo passado em que os condutores do clima, ou forçando o clima, seria tão alto quanto será no futuro se queimarmos todos os combustíveis fósseis prontamente disponíveis. Nada como isso foi gravado no registro do rock por pelo menos 420m anos.

Um pilar central da ciência geológica é o princípio uniformitarista: que "o presente é a chave para o passado". Se continuarmos a queimar combustíveis fósseis como estamos atualmente, por 2250 este velho ditado infelizmente já não é mais provável. É duvidoso que este futuro de alto CO₂ tenha uma contrapartida, mesmo na vastidão do registro geológico.

Sobre os Autores

Gavin Foster, professor de isótopo geoquímico, Universidade de Southampton; Dana Royer, professora de Ciências da Terra e do Meio Ambiente, Wesleyan Universitye Dan Lunt, professor de ciência do clima, Universidade de Bristol

Este artigo foi originalmente publicado em A Conversação. Leia o artigo original.

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