Mudanças abruptas em amostras de gelo e outros registros indicam mudanças dramáticas no clima ocorridas em certos pontos no passado.
No Caos, os cientistas do clima identificam transições abruptas nos registros climáticos que podem ter sido causadas pelo sistema climático cruzando um ponto de inflexão. Isso acontece quando feedbacks de auto-reforço em um sistema o afastam de um estado estável, levando a uma mudança dramática.
Identificar esses eventos no passado da Terra é fundamental para compreender os pontos de inflexão que provavelmente serão encontrados neste século, pois o aquecimento do clima desestabiliza os sistemas físicos e os ecossistemas da Terra.
Os pesquisadores do CNRS (França), UCLA e Columbia University desenvolveram um método estatístico para determinar se as transições vistas em registros climáticos, como amostras de gelo, são simplesmente ruído ou evidência de uma mudança mais significativa. Isso normalmente é feito por inspeção visual, um processo que é demorado e subjetivo.
Seu método é menos sujeito a erros, uma vez que não depende da determinação humana de se um salto é uma transição significativa. Ele permite comparar diferentes registros de forma consistente e pode identificar eventos importantes que podem ter sido negligenciados em estudos mais antigos.
Um teste de Kolmogorov-Smirnov (KS) aumentado, uma técnica estatística com o nome de seus autores originais, forneceu uma abordagem alternativa para a análise de recorrência. O teste KS foi aplicado com sucesso a outros sistemas inerentemente barulhentos, como finanças e processamento de sinais.
O método compara duas amostras tomadas antes e depois do ponto de transição potencial para testar se elas vêm da mesma distribuição contínua. Do contrário, o ponto de transição é identificado como uma mudança abrupta significativa, indicativa de uma mudança climática verdadeira.
“Aplicamos nosso método a dois registros paleoclimáticos do último ciclo climático, um núcleo de gelo da Groenlândia e um registro composto de espeleotema da China”, disse o autor Witold Bagniewski.
A análise dos núcleos de gelo revela que a proporção de dois isótopos de oxigênio varia com o tempo. Essa proporção depende da temperatura local no momento em que o gelo se formou, fornecendo uma medida do clima naquele momento específico.
Os espeleotemas são depósitos minerais em cavernas que apresentam um padrão semelhante de razões isotópicas, variando conforme as mudanças climáticas.
“Muitas das transições abruptas no registro do núcleo de gelo da Groenlândia correspondem a mudanças entre um clima mais quente, conhecido como Greenland Interstadials (GIs), e um clima mais frio, os Greenland Stadials (GSs)”, disse Bagniewski.
A existência desses dois estados climáticos, GI e GS, é um exemplo de sistema climático biestável, no qual dois estados distintos são ambos estáveis. O clima pode pular abruptamente de um para o outro ao cruzar um ponto de inflexão.
“Nossa metodologia é muito eficaz na detecção correta de transições abruptas em registros climáticos”, disse Bagniewski. “Sua aplicação mais ampla pode ajudar a reconstruir a cronologia dos eventos climáticos da Terra.”
Publicado em 17/11/2021 02h01
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