Os cientistas obtiveram novos insights sobre os processos que impulsionaram as variações do nível do oceano por mais de um século, ajudando-nos a nos preparar para a subida dos mares do futuro.
Para fazer melhores previsões sobre os impactos futuros do aumento do nível do mar, novas técnicas estão sendo desenvolvidas para preencher lacunas no registro histórico de medições do nível do mar. Conhecemos os fatores que desempenham um papel no aumento do nível do mar: o derretimento das geleiras e dos mantos de gelo adicionam água aos mares e as temperaturas mais altas fazem com que a água se expanda. Outros fatores são conhecidos por retardar o aumento, como represas retendo água na terra, impedindo seu fluxo para o mar.
Quando cada fator é adicionado, esta estimativa deve corresponder ao nível do mar que os cientistas observam. Até agora, porém, o “orçamento” do nível do mar ficou aquém do aumento do nível do mar observado, levando os cientistas a questionar por que o orçamento não se equilibrava.
Um novo estudo publicado em agosto de 19 busca equilibrar esse orçamento. Ao obter novos insights sobre medições históricas, os cientistas podem prever melhor como cada um desses fatores afetará o aumento do nível do mar no futuro.
Por exemplo, em seu recente relatório de inundações, a Administração Oceânica e Atmosférica Nacional (NOAA) observou um rápido aumento nos eventos de inundação relacionados ao aumento do nível do mar ao longo da costa dos EUA nos últimos 20 anos, e espera-se que cresçam em extensão, frequência, e profundidade à medida que o nível do mar continua a subir.
Fatores que impulsionam nossos mares em ascensão
Ao reexaminar cada um dos contribuintes conhecidos para o aumento do nível do mar de 1900 a 2018, a pesquisa, liderada pelo Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no Sul da Califórnia, usa estimativas aprimoradas e aplica dados de satélite para entender melhor as medições históricas.
Os pesquisadores descobriram que as estimativas das variações do nível do mar global com base nas observações do medidor de maré superestimaram levemente os níveis do mar global antes da década de 1970. (Localizados em estações costeiras espalhadas ao redor do globo, medidores de maré são usados para medir a altura do nível do mar.) Eles também descobriram que o degelo das geleiras das montanhas estava adicionando mais água aos oceanos do que se imaginava, mas que a contribuição relativa das geleiras para o aumento do nível do mar é diminuindo lentamente. E eles descobriram que a perda de massa da geleira e da camada de gelo da Groenlândia explica o aumento da taxa de elevação do nível do mar antes de 1940.
Além disso, o novo estudo descobriu que durante a década de 1970, quando a construção da barragem estava no auge, o aumento do nível do mar desacelerou para um mínimo. Barragens criam reservatórios que podem reter água doce que normalmente fluiria direto para o mar.
“Essa foi uma das maiores surpresas para mim”, disse o pesquisador Thomas Frederikse, um pós-doutorado no JPL, referindo-se ao pico dos projetos globais de barragens naquela época. “Nós apreendemos tanta água doce que a humanidade quase interrompeu a elevação do nível do mar.”
Desde a década de 1990, entretanto, a perda de massa da camada de gelo da Groenlândia e da Antártica e a expansão térmica aceleraram o aumento do nível do mar, enquanto o represamento de água doce diminuiu. À medida que nosso clima continua a aquecer, a maior parte dessa energia térmica é absorvida pelos oceanos, fazendo com que o volume da água se expanda. Na verdade, o derretimento da camada de gelo e a expansão térmica agora respondem por cerca de dois terços do aumento médio global do nível do mar observado. A água do degelo das geleiras das montanhas contribui atualmente com outros 20%, enquanto o declínio do armazenamento de água doce em terra aumenta os 10% restantes.
Ao todo, os níveis do mar aumentaram em média 1,6 milímetros (0,063 polegadas) por ano entre 1900 e 2018. Na verdade, os níveis do mar estão subindo a uma taxa mais rápida do que em qualquer época do século 20. Mas as estimativas anteriores da massa do gelo derretido e da expansão térmica do oceano não conseguiram explicar essa taxa, especialmente antes da era das observações precisas dos oceanos por satélite, criando um déficit no orçamento histórico do nível do mar.
Encontrar um equilíbrio
Em termos simples, o orçamento do nível do mar deve ser equilibrado se os fatores conhecidos forem estimados com precisão e somados. É um pouco como equilibrar as transações em sua conta bancária: somadas, todas as transações em seu extrato devem corresponder ao total. Se não o fizerem, você pode ter negligenciado uma ou duas transações.
A mesma lógica pode ser aplicada ao orçamento do nível do mar: quando cada fator que afeta o nível do mar é adicionado, esta estimativa deve corresponder ao nível do mar que os cientistas observam. Até agora, entretanto, o orçamento do nível do mar ficou aquém do aumento do nível do mar observado.
“Isso foi um problema”, disse Frederikse. “Como podemos confiar nas projeções de mudanças futuras no nível do mar sem entender completamente quais fatores estão conduzindo as mudanças que vimos no passado?”
Frederikse liderou uma equipe internacional de cientistas para desenvolver uma estrutura de última geração que reúne os avanços em cada área de estudo – de modelos do nível do mar a observações de satélite – para melhorar nossa compreensão dos fatores que afetam o aumento do nível do mar para o últimos 120 anos.
As últimas observações de satélite vieram do par de satélites da NASA – Centro Aeroespacial Alemão (DLR) Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) que operaram de 2002-2017, e seu par sucessor, o GRACE – NASA – Centro Alemão de Pesquisa em Geociências (GFZ) Follow-On (lançado em 2018). Dados adicionais da série de satélites TOPEX / Jason – um esforço conjunto da NASA e da agência espacial francesa Centre National d’Etudes Spatiales – que operaram continuamente desde 1992 foram incluídos na análise para aprimorar os dados de maré-mar.
“Os dados do medidor de maré eram a principal forma de medir o nível do mar antes de 1992, mas a mudança do nível do mar não é uniforme em todo o mundo, então havia incertezas nas estimativas históricas”, disse Sönke Dangendorf, professor assistente de oceanografia no Old Dominion University in Norfolk, Virginia, e co-autor do estudo. “Além disso, medir cada um dos fatores que contribuem para os níveis médios do mar globais era muito difícil, por isso era difícil obter uma imagem precisa.”
Mas nas últimas duas décadas, os cientistas foram “inundados” com dados de satélite, acrescentou Dangendorf, o que os ajudou a rastrear com precisão os processos físicos que afetam o nível do mar.
Por exemplo, as medições GRACE e GRACE-FO rastrearam com precisão as mudanças globais da massa de água, derretimento de geleiras, mantos de gelo e quanta água é armazenada na terra. Outras observações de satélite rastrearam como as mudanças regionais de salinidade dos oceanos e a expansão térmica afetam algumas partes do mundo mais do que outras. Movimentos para cima e para baixo da crosta terrestre influenciam os níveis regionais e globais dos oceanos também, então esses aspectos foram incluídos na análise da equipe.
“Com os dados GRACE e GRACE-FO, podemos efetivamente retro-extrapolar a relação entre essas observações e o quanto o nível do mar sobe em um determinado lugar”, disse Felix Landerer, cientista do projeto JPL para GRACE-FO e co-autor do estudo . “Todas as observações juntas nos dão uma ideia bastante precisa do que contribuiu para a mudança do nível do mar desde 1900, e em quanto.”
O estudo, intitulado “As causas do aumento do nível do mar desde 1900”, foi publicado em 19 de agosto na Nature. Além de cientistas do JPL e da Old Dominion University, o projeto envolveu pesquisadores da Caltech, Université Catholique de Louvain na Bélgica, University of Siegen na Alemanha, National Oceanography Center no Reino Unido, Courant Institute em Nova York, Chinese Academy of Sciences e Academia Sinica em Taiwan.
O JPL administrou a missão GRACE e administra a missão GRACE-FO para a Divisão de Ciências da Terra da Diretoria de Missão Científica da NASA na sede da NASA em Washington. Com sede em Pasadena, Califórnia, Caltech gerencia o JPL para a NASA.
Publicado em 26/08/2020 19h09
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