RICHAD B. ALLEY: Mudança Climática Brusca

SCIENTIFC AMERICAN BRASIL
edição 31 - Dezembro 2004

Mudança Climática BruscaTemperaturas que despencam 10ºC no inverno e secas repentinas que fustigam plantações ao redor do globo não são só sensacionalismo cinematográfico. Transformações drásticas desse tipo já aconteceram no passado - às vezes em poucos anos.

por Richard B. Alley
Professor da Universidade Estadual da Pensilvânia, E.U.A.


Alterações repentinas no clima terrestre são inevitáveis


No filme-catástrofe hollywoodiano O dia depois de amanhã, uma tragédia climática de proporções gigantescas pega o mundo de surpresa.Milhões de americanos fogem para o ensolarado México enquanto lobos perseguem as poucas pessoas que se amontoam numa Nova York totalmente congelada. Tornados assolam a Califórnia. Pedras gigantes de granizo despencam sobre Tóquio.

Mudanças climáticas avassaladoras e abruptas do gênero podem mesmo acontecer em um futuro próximo ou trata-se apenas de exagero dos estúdios Fox? A resposta a ambas as questões aparentemente é sim. A maioria dos especialistas em clima acredita que não precisamos temer uma era glacial completa nas próximas décadas. Mas mudanças climáticas repentinas já ocorreram antes e poderiam ocorrer de novo. Na verdade, elas provavelmente sejam inevitáveis.

E também inevitáveis são os desafios que trarão. Ondas de calor podem tornar certas regiões mais hospitaleiras, mas aumentariam o calor já sufocante de outros lugares. Secas graves poderiam tornar estéreis terras que já foram férteis. Essas conseqüências seriam particularmente duras de suportar porque mudanças climáticas que acontecem de repente geralmente persistem por séculos ou até mesmo milênios. De fato, considera-se hoje que o colapso de algumas sociedades antigas - antes atribuído a forças políticas, econômicas e sociais - tenha sido causado principalmente por flutuações rápidas no clima.

O espectro da mudança climática abrupta tem estimulado estudos científicos sérios há mais de uma década, mas só recentemente capturou o interesse dos cineastas, economistas e políticos. Com essa atenção maior vem uma confusão crescente sobre o que dispara esse tipo de mudança e quais seriam suas conseqüências.

Observadores fortuitos poderiam supor que viradas repentinas no clima diminuiriam qualquer efeito do aquecimento global induzido pelo homem, que vem ocorrendo gradualmente. Mas novas evidências indicam que o aquecimento global deveria, mais do que nunca, encabeçar a lista das preocupações: ele poderia facilitar que variações repentinas afetassem o clima da Terra.




É possível que os cientistas nunca tivessem verificado para valer a capacidade de variação do clima terrestre se não fosse por algumas amostras de gelo, extraídas no começo da década de 1990 das calotas glaciais da Groenlândia. Esses cilindros colossais - alguns com três quilômetros de comprimento - preservam um conjunto claro de registros climáticos, que engloba os últimos 110 mil anos. Podem-se distinguir camadas depositadas todos os anos nos cilindros e datá-las usando vários métodos; a composição do gelo, por si só, revela a temperatura em que ele se formou.

Esse trabalho revelou uma longa história de loucas flutuações no clima - longos períodos de frio alternados com breves intervalos de calor. A região central da Groelândia enfrentou quedas de temperatura da ordem de 6oC em poucos anos. Por outro lado, atingiu metade do aquecimento que ocorre desde o pico da última era glacial - mais de 10oC - em uma só década. Esse salto, há cerca de 11.500 anos, equivale a Minneapolis ou Moscou passarem a ter as condições relativamente agradáveis de Atlanta ou Madri.

As amostras de gelo não revelam apenas o que aconteceu na Groenlândia. Também dão pistas sobre a situação no resto do mundo. Alguns pesquisadores conjeturavam que o aquecimento de 10oC ali esteve ligado a um evento que esquentou boa parte do Hemisfério Norte, e que esse episódio aumentou a precipitação naquela área e em muitos outros lugares.

Na Groenlândia, a espessura das camadas de gelo mostrou, de fato, que a quantidade de neve havia dobrado em um ano. Análises de bolhas de ar aprisionadas no gelo corroboraram a previsão de aumento da umidade em outras áreas. Medições da quantidade de metano nas bolhas indicam que esse gás dos pântanos estava entrando na atmosfera 50 vezes mais rápido durante o aquecimento intenso. O metano provavelmente entrou na atmosfera devido ao alagamento dos charcos nos trópicos e seu degelo no norte.

Os cilindros de gelo também ajudaram os cientistas a preencher outras lacunas. Camadas de gelo que aprisionaram poeira da Ásia indicaram a fonte dos ventos mais constantes, por exemplo. Eles provavelmente eram mais calmos nas épocas de calor, porque menos sal marinho e cinzas de vulcões distantes carregados por eles se acumularam no gelo.


Episódios intensos e abruptos de aquecimento aparecem mais de 20 vezes no registro climático do gelo da Groenlândia. Várias centenas ou milhares de anos após o começo de um período de aquecimento típico, o clima revertia para um resfriamento lento, seguido por um resfriamento rápido, em intervalos tão curtos quanto um século. Então, o mesmo padrão se repetia, com outro período de aquecimento, com talvez apenas alguns anos. Durante as condições mais extremas de frio, icebergs chegavam à costa de Portugal. É provável que desafios menores do que esses tenham expulsado os vikings da Groenlândia durante o período frio mais recente, chamado de Pequena Idade do Gelo, que começou por volta de 1400 d.C. e durou 500 anos.

Esse esquenta-esfria violento observado no norte aconteceu de forma diferente em outras partes do mundo, ainda que todos os fenômenos possam ter tido uma raiz comum. Épocas frias e úmidas na Groenlândia estão ligadas a condições climáticas particularmente frias, secas e ventosas na Europa e na América do Norte; também coincidiram com clima quente incomum no Atlântico Sul e na Antártida.

Evidências também revelaram que mudanças abruptas nas chuvas causaram problemas que rivalizavam com as oscilações de temperatura. Épocas frias no norte traziam secas à África Saariana e à Índia. Há cerca de 5.000 anos, uma seca repentina transformou o Saara de uma paisagem verdejante pontilhada de lagos no deserto arenoso que é hoje. Dois séculos de seca há cerca de 1.100 anos aparentemente contribuíram para o fim da civilização maia no México e na América Central. Em tempos modernos, o fenômeno El Niño e outras anomalias no Pacífico Norte podem modificar os padrões meteorológicos a ponto de gerar secas como a que causou o Dust Bowl, período de seca grave que ocasionou a perda da camada superior do solo e provocou grandes tempestades de poeira nos EUA na década de 1930.

Sejam ondas de frio, calor ou secas prolongadas, as mudanças climáticas do passado aconteceram basicamente da mesma forma: uma alteração gradual de temperatura ou outro agente físico empurrou algum fator determinante para um limite crítico invisível. Depois de cruzada a barreira, esse fator - assim como o clima todo - escorregou para outro estado e, normalmente, nele permaneceu por muito tempo .

Cruzar um desses limites de equilíbrio climático é como balançar uma canoa. Se a pessoa senta dentro de uma canoa e pende aos poucos para um lado, a canoa vai junto. Ela está sendo levada a um limite - a posição após a qual o barco não consegue mais ficar reto. Se pender demais para o lado, a canoa vira.


As viradas climáticas mais extremas da história aconteceram quando esses limites foram ultrapassados, o que aponta para áreas particularmente preocupantes no futuro. Para explicar os intervalos anormalmente frios registrados nas amostras da Groenlândia, a maioria dos cientistas sugere alterações no comportamento de correntes no Atlântico Norte, fator dominante nos padrões meteorológicos dessa região a longo prazo.

O leste da América do Norte e a Europa gozam de clima temperado (como o de hoje) quando as águas do Atlântico, aquecidas pelo Sol, fluem para o norte através do Equador. Durante o inverno setentrional, a água salgada que vem do sul se torna fria e densa o bastante para afundar a leste e a oeste da Groenlândia, e depois migrar de volta ao sul pelo leito oceânico. Enquanto a água resfriada afunda, correntes quentes originadas no sul fluem para o norte e tomam o lugar delas. A água que afunda, por sua vez, movimenta a chamada circulação convectiva, que aquece o norte e refresca o sul.

Os cilindros de gelo contêm evidências de que períodos repentinos de frio ocorreram depois que o Atlântico Norte se tornou menos salgado, talvez porque lagos de água doce tenham transbordado através das paredes das geleiras e chegado ao mar. Os pesquisadores identificam esse fluxo de água doce como a primeira fase de uma ruptura de equilíbrio, porque sabem que o aporte de água doce no Atlântico Norte pode frear ou desligar a convecção.

Diluída pela água que desce do continente, a água salgada do mar acaba perdendo salinidade e fica menos densa. Pode até congelar antes de conseguir afundar. Sem isso, a chuva e a neve que caem no norte não chegam a ser mandadas embora pelo oceano. Elas se acumulam na superfície do mar e diluem ainda mais o Atlântico Norte. A circulação convectiva é desligada, deixando os continentes próximos com clima parecido com o da Sibéria .


Calor de Gelar

Oito mil anos se passaram desde a última grande onda de frio no Atlântico Norte. Será que os seres humanos estão jogando o seu peso do lado certo para evitar que a canoa do clima vire? Talvez, mas a maioria dos climatologistas suspeita que estejamos deixando o barco ainda mais instável. Especialmente preocupante é o aumento, induzido pelo homem, das concentrações de gases-estufa na atmosfera, que provocam o aquecimento global.

O Painel Intergovernamental sobre Mudança Climática (IPCC), órgão ligado à ONU, previu em seu último relatório que as temperaturas médias globais subirão de 1,5oC a 4,5oC nos próximos cem anos. Muitos modelos de computador consistentes com essa previsão também prevêem que a convecção do Atlântico Norte perderá força. (Pode parecer irônico, mas o aquecimento gradual levaria a um resfriamento repentino de muitos graus.) As incertezas são muitas e, embora uma nova era glacial seja improvável, as mudanças poderiam ser bem maiores do que durante a Pequena Idade do Gelo, quando o Tâmisa congelou em Londres e as geleiras rolaram pelos Alpes.

Talvez mais preocupantes que os períodos de frio no norte sejam os efeitos adversos que ocorreriam ao mesmo tempo em outras partes do mundo. Registros climáticos em vastas porções da África e da Ásia que se beneficiam de uma estação chuvosa intensa indicam que essas áreas tornaram-se particularmente secas sempre que o Atlântico Norte ficou mais frio. Até o resfriamento produzido por uma redução na intensidade da circulação convectiva bastaria para disparar a seca. Já que as lavouras de bilhões de pessoas dependem da estação chuvosa, mesmo uma seca modesta pode provocar fome.

As conseqüências de uma futura perda de salinidade do Atlântico Norte podem dificultar até a vida de pessoas que vivem fora dos extremos de seca e frio. Tais projeções fizeram com que o Departamento de Defesa dos Estados Unidos encomendasse à instituição Global Business Network uma análise das ameaças à segurança nacional que seriam causadas pelo desligamento total do cinturão convectivo. Muitos cientistas, inclusive eu, acham que uma desaceleração gradual é muito mais provável que uma interrupção completa; de qualquer forma, a gravidade das conseqüências do pior cenário faz com que ele mereça consideração. Como afirma a Global Business Network: "As nações com recursos podem erguer barreiras em volta de seus territórios, preservando esses recursos para elas mesmas. Nações com menos sorte... teriam de lutar por comida, água limpa ou energia".


Enchentes e Secas

Mesmo que uma desaceleração da circulação convectiva nunca aconteça, o aquecimento global pode fazer com que os limites do equilíbrio climático sejam ultrapassados em outros lugares.

Os cinturões verdes existentes no interior de muitos países temperados enfrentam risco de secas prolongadas. A maioria dos modelos climáticos prevê mais secas no verão nessas áreas, aconteça o que acontecer com o Atlântico Norte.

As mesmas previsões sugerem que o aquecimento causado pelo efeito estufa aumentará a precipitação média, possivelmente sob a forma de tempestades mais severas e inundações.

Verões mais secos fariam com que estiagens relativamente brandas piorem e persistam por décadas. Essa transição ocorreria devido à vulnerabilidade dos cinturões verdes: eles dependem muito da chuva que as plantas da região reciclam, e não da umidade trazida de outros locais. As raízes das plantas costuman absorver água que, de outra forma, atravessaria o solo e fluiria para o mar.

Parte dessa água evapora das folhas e volta à atmosfera. Quando a região começa a enfrentar verões mais secos, no entanto, as plantas definham e morrem, devolvendo menos água ao ar. O limite é cruzado quando a população de plantas encolhe a ponto de a chuva reciclada se tornar insuficiente para sustentá-la. Mais plantas morrem e a chuva diminui mais ainda - num círculo vicioso semelhante ao que transformou o Saara em deserto. A região não tem dado sinais de recuperação desde aquela época.

Os cientistas temem não ter identificado totalmente os limites de equilíbrio que levariam a mudanças nos climas regionais. Isso é preocupante, porque é bem provável que estejamos causando perturbações das quais nos arrependeremos. Dançar numa canoa não costuma ser recomendável, mas é o que estamos fazendo. Substituímos florestas por plantações, o que afeta a quantidade de luz solar refletida pela terra; retiramos água do subsolo, o que muda a quantidade de líquido que os rios transportam para o oceano; e alteramos a quantidade de gases-traço e matéria particulada na atmosfera, o que modifica as características das nuvens e da chuva.



Encarando o Futuro

As consequëncias negativas de uma grande virada do clima podem ser mitigadas se ela acontecer aos poucos, ou se for esperada. Antecipando a seca, um agricultor consegue cavar um poço, aprender a plantar culturas menos dependentes de água ou simplesmente se mudar para outra região. Mas alterações inesperadas podem ser devastadoras. Um único ano de seca que surja de surpresa arruinaria só os agricultores mais pobres ou despreparados, mas o prejuízo cresce à medida que a estiagem se alonga. Infelizmente, os cientistas têm pouca capacidade de prever quando e como uma mudança climática abrupta acontecerá.

Apesar das conseqüências potencialmente gigantescas de uma alteração repentina no clima, a maioria esmagadora da pesquisa e das políticas públicas na área tem se dedicado a mudanças graduais - como a necessidade de reduzir as emissões de carbono para desacelerar o aquecimento global. Embora reduções como essa provavelmente ajudem a limitar a instabilidade climática, também deveríamos pensar em como evitar mudanças bruscas. No limite, poderíamos decidir ignorar de vez o risco e esperar que nada aconteça.

O despreparo afundou o Titanic, mas vários outros navios despreparados cruzaram o Atlântico Norte incólumes. Ou poderíamos, por outro lado, mudar nosso comportamento a fim de tornar menos provável uma alteração catastrófica. Novas investigações devem revelar outras ações úteis.

Uma terceira estratégia seria fazer com que as sociedades se organizassem para lidar com mudanças climáticas bruscas antes que a próxima surpresa nos apanhe, como sugeriu o Conselho Nacional de Pesquisas dos EUA, ao observar que algumas sociedades se adaptaram à mudança climática, enquanto outras tombaram. Os colonos vikings da Groenlândia abandonaram seus assentamentos quando o início da Pequena Idade do Gelo tornou a vida insustentável, enquanto seus vizinhos, os esquimós de Thule, sobreviveram sem maiores problemas. Entender o que separa a adaptação do fracasso seria útil.

Planos para amenizar os problemas caso uma crise se instale podem ser feitos a custo baixo ou nulo. Comunidades podem plantar árvores agora a fim de ajudar a manter o solo durante a próxima estação seca e ventosa, por exemplo, e fazer acordos neste momento sobre quem terá acesso a quais recursos hídricos quando esse bem se tornar mais escasso.
Por ora, parece que as pessoas estão sacudindo o barco, empurrando certos aspectos do clima para mais perto dos limites capazes de detonar mudanças repentinas.

Eventos do gênero não causariam uma nova era glacial, nem fariam algo que rivalizasse com a mente fértil dos roteiristas de cinema. Mas poderiam trazer desafios incríveis para a vida na Terra. Vale a pena considerar de que forma as sociedades aumentariam sua resistência às conseqüências disso - ou, antes de mais nada, como evitar que a canoa vire.