Mudança climática abrupta - Abrupt climate change

Clatratos hidratados foram identificados como um possível agente para mudanças abruptas.

Uma mudança climática abrupta ocorre quando o sistema climático é forçado a fazer a transição a uma taxa determinada pelo balanço de energia do sistema climático , e que é mais rápida do que a taxa de mudança do forçamento externo , embora possa incluir eventos forçantes repentinos, como como impactos de meteoritos . A mudança climática abrupta, portanto, é uma variação além da variabilidade de um clima . Os eventos anteriores incluem o fim do Colapso da Floresta Carbonífera , Dryas Younger , eventos Dansgaard-Oeschger , eventos Heinrich e possivelmente também o Máximo Térmico Paleoceno-Eoceno . O termo também é usado no contexto do aquecimento global para descrever mudanças climáticas repentinas que são detectáveis ​​ao longo da escala de tempo de uma vida humana, possivelmente como resultado de ciclos de feedback dentro do sistema climático ou pontos de inflexão .

As escalas de tempo dos eventos descritos como 'abruptos' podem variar dramaticamente. As mudanças registradas no clima da Groenlândia no final do Younger Dryas, medidas por núcleos de gelo, implicam em um aquecimento repentino de +10 ° C (+18 ° F) em uma escala de tempo de alguns anos. Outras mudanças abruptas são os +4 ° C (+7,2 ° F) na Groenlândia 11.270 anos atrás ou o aquecimento abrupto de +6 ° C (11 ° F) há 22.000 anos na Antártica . Em contraste, o máximo térmico Paleoceno-Eoceno pode ter iniciado em qualquer lugar entre algumas décadas e vários milhares de anos. Finalmente, os modelos do Earth System projetam que, com as emissões contínuas de gases de efeito estufa já em 2047, a temperatura próxima à superfície da Terra pode sair da faixa de variabilidade dos últimos 150 anos, afetando mais de 3 bilhões de pessoas e a maioria dos lugares de grande diversidade de espécies na Terra.

Definições

De acordo com o Comitê de Mudanças Climáticas Abruptas do Conselho Nacional de Pesquisa :

Existem essencialmente duas definições de mudança climática abrupta:

  • Em termos de física, é uma transição do sistema climático para um modo diferente em uma escala de tempo que é mais rápida do que o forçamento responsável .
  • Em termos de impactos, “uma mudança abrupta é aquela que ocorre de forma tão rápida e inesperada que os sistemas humanos ou naturais têm dificuldade em se adaptar a ela” .

Essas definições são complementares: a primeira dá algumas dicas sobre como ocorrem as mudanças climáticas abruptas; o último explica por que há tanta pesquisa dedicada a ele.

Em geral

Os possíveis elementos de inflexão no sistema climático incluem os efeitos regionais do aquecimento global , alguns dos quais tiveram início abrupto e podem, portanto, ser considerados mudanças climáticas abruptas. Cientistas afirmaram: "Nossa síntese do conhecimento atual sugere que uma variedade de elementos críticos podem atingir seu ponto crítico neste século sob a mudança climática antropogênica".

Postulou-se que as teleconexões, processos oceânicos e atmosféricos, em diferentes escalas de tempo, conectam os dois hemisférios durante mudanças climáticas abruptas.

O IPCC afirma que o aquecimento global “pode levar a alguns efeitos que são abruptos ou irreversíveis”.

Um relatório de 2013 do Conselho Nacional de Pesquisa dos EUA chamou a atenção para os impactos abruptos das mudanças climáticas, afirmando que mesmo uma mudança gradual e constante no sistema físico do clima pode ter impactos abruptos em outros lugares, como na infraestrutura humana e nos ecossistemas, se os limites críticos forem ultrapassados . O relatório enfatiza a necessidade de um sistema de alerta precoce que possa ajudar a sociedade a antecipar melhor as mudanças repentinas e os impactos emergentes.

A compreensão científica da mudança climática abrupta é geralmente pobre. A probabilidade de mudança abrupta para alguns feedbacks relacionados ao clima pode ser baixa. Fatores que podem aumentar a probabilidade de mudanças climáticas abruptas incluem magnitudes maiores de aquecimento global, aquecimento que ocorre mais rapidamente e aquecimento que é sustentado por períodos de tempo mais longos.

Modelos climáticos

Artigo principal: modelo climático

Os modelos climáticos são atualmente incapazes de prever eventos de mudança climática abrupta, ou a maioria das mudanças climáticas abruptas do passado. Um feedback abrupto potencial devido às formações de lagos termocársticos no Ártico, em resposta ao degelo dos solos permafrost , liberando metano de gás de efeito estufa adicional, atualmente não é contabilizado nos modelos climáticos.

Possível precursor

A maioria das mudanças abruptas no clima deve-se provavelmente a mudanças repentinas na circulação, análogas a uma enchente que corta um novo canal de rio. Os mais conhecidos exemplos são as várias dezenas de paradas do Oceano Atlântico Norte 's Meridional Capotamento Circulation durante a última era do gelo , afetando o clima em todo o mundo.

  • O atual aquecimento do Ártico , a duração da temporada de verão, é considerado abrupto e maciço.
  • A destruição do ozônio da Antártica causou mudanças significativas na circulação atmosférica.
  • Também houve duas ocasiões em que a circulação de capotamento meridional do Atlântico perdeu um fator de segurança crucial. O mar da Groenlândia com fluxo de 75 ° N fechou em 1978, recuperando-se na década seguinte. Então, o segundo maior local de descarga, o Mar de Labrador , fechou em 1997 por dez anos. Embora paradas sobrepostas no tempo não tenham sido vistas durante os 50 anos de observação, paralisações totais anteriores tiveram graves consequências climáticas em todo o mundo.

Efeitos

Um resumo da trajetória da circulação termohalina . Os caminhos azuis representam correntes de águas profundas e os caminhos vermelhos representam as correntes de superfície.
O evento de extinção Permiano-Triássico, rotulado como "P-Tr" aqui, é o evento de extinção mais significativo neste gráfico para gêneros marinhos .

A mudança climática abrupta provavelmente foi a causa de efeitos abrangentes e graves:

Efeitos de feedback do clima

A superfície escura do oceano reflete apenas 6% da radiação solar incidente; o gelo marinho reflete 50 a 70 por cento.
Veja também: Feedback da mudança climática e mudança climática descontrolada

Uma fonte dos efeitos abruptos das mudanças climáticas é um processo de feedback , no qual um evento de aquecimento causa uma mudança que aumenta ainda mais o aquecimento. O mesmo se aplica ao resfriamento. Exemplos de tais processos de feedback são:

  • Feedback de gelo-albedo no qual o avanço ou recuo da cobertura de gelo altera o albedo ("brancura") da terra e sua capacidade de absorver a energia solar.
  • O feedback de carbono do solo é a liberação de carbono dos solos em resposta ao aquecimento global.
  • A morte e a queima de florestas pelo aquecimento global .

Vulcanismo

O rebote isostático em resposta ao recuo da geleira (descarga) e aumento da salinidade local foram atribuídos ao aumento da atividade vulcânica no início do aquecimento abrupto de Bølling-Allerød . Eles estão associados ao intervalo de intensa atividade vulcânica, sugerindo uma interação entre o clima e o vulcanismo: aumento do derretimento de geleiras em curto prazo, possivelmente por meio de mudanças no albedo de partículas radioativas nas superfícies das geleiras.

Eventos passados

O período mais jovem de Dryas , de mudanças climáticas abruptas, recebeu esse nome em homenagem à flor alpina , Dryas .

Vários períodos de mudança climática abrupta foram identificados no registro paleoclimático . Exemplos notáveis ​​incluem:

  • Cerca de 25 mudanças climáticas, chamadas de ciclos de Dansgaard-Oeschger , que foram identificadas no registro do núcleo de gelo durante o período glacial nos últimos 100.000 anos.
  • O evento Younger Dryas , notavelmente seu fim repentino. É o mais recente dos ciclos Dansgaard-Oeschger e começou há 12.900 anos e voltou para um regime de clima quente e úmido há cerca de 11.600 anos. Tem sido sugerido que “a extrema rapidez dessas mudanças em uma variável que representa diretamente o clima regional implica que os eventos no final da última glaciação podem ter sido respostas a algum tipo de limiar ou gatilho no sistema climático do Atlântico Norte”. Um modelo para este evento baseado na interrupção da circulação termohalina foi apoiado por outros estudos.
  • O Máximo Térmico Paleoceno-Eoceno , cronometrado em 55 milhões de anos atrás, que pode ter sido causado pela liberação de clatratos de metano , embora potenciais mecanismos alternativos tenham sido identificados. Isso foi associado à rápida acidificação do oceano
  • O Evento de Extinção Permiano-Triássico, no qual até 95% de todas as espécies foram extintas, foi hipotetizado como relacionado a uma rápida mudança no clima global. A vida na terra levou 30 milhões de anos para se recuperar.
  • O colapso da floresta carbonífera ocorreu há 300 milhões de anos, quando as florestas tropicais foram devastadas pela mudança climática. O clima mais frio e seco teve um efeito severo sobre a biodiversidade dos anfíbios, a principal forma de vida dos vertebrados em terra.

Também há mudanças climáticas abruptas associadas à drenagem catastrófica de lagos glaciais. Um exemplo disso é o evento de 8,2 quilômetros de altura , que está associado à drenagem do Lago Glacial Agassiz . Outro exemplo é a Reversão do Frio Antártico , c. 14.500 anos antes do presente ( BP ), que se acredita ter sido causado por um pulso de derretimento provavelmente da camada de gelo da Antártica ou da camada de gelo Laurentide . Esses eventos de liberação rápida de água de derretimento foram hipotetizados como uma causa para os ciclos de Dansgaard-Oeschger,

Um estudo de 2017 concluiu que condições semelhantes às do buraco de ozônio da Antártica de hoje (circulação atmosférica e mudanças no hidroclima), ∼17.700 anos atrás, quando a destruição do ozônio estratosférico contribuiu para a aceleração abrupta da deglaciação no hemisfério sul . O evento aconteceu coincidentemente com uma série estimada de 192 anos de erupções vulcânicas massivas, atribuídas ao Monte Takahe na Antártica Ocidental .

Veja também

Referências

Leitura adicional