5. Paleoclimatologia

Devido às sondagens no gelo realizadas em Vostok e no domo C, duas bases de pesquisa situadas na Antárctica, é possível ter conhecimento preciso da evolução conjunta do clima terrestre e do efeito de estufa. A análise dos gelos da Antárctida e bolhas de ar neles contidos revela que a concentração atmosférica do CO era 50% mais elevada antes do inicio da era industrial do que no último máximo, há 200 000 ano. Entre esses dois períodos a concentração de metano duplicou. Desde há 650 000 anos, a concentração desses dois gases com efeito de estufa e o clima antárctico evoluíram em conjunto, indicando que as variações do efeito de estufa, juntamente com variações da insolação, têm participado nas grandes mudanças observadas entre os períodos glaciários e inter-glaciários, mas estiveram na origem da descoberta de 25 variações climáticas extremamente rápidas e importantes durante o último período glaciar e durante o degelo que se seguiu. Em apenas algumas décadas ocorrem aquecimentos, que podem atingir os 16˚C no centro da Gronelândia, e são seguidos de arrefecimentos mais lentos. Assim como na relação observada na Antárctida, esses acontecimentos, com repercussões planetárias e aos quais estão associadas modificações maiores das circulações oceânicas e atmosféricas, são pertinentes no que se refere à futura evolução do nosso clima.

Extracção de amostras de gelo por um grupo de investigadores em bases de pesquisa na Antárctica

As amostras verticais de gelo permitem aos cientistas estudar o clima do passado da terra. Uma amostra de gelo com uma profundidade equivalente a 3,6m contém dados climáticos de 420 mil anos, tais como a concentração atmosférica de dióxido de carbono e metano e gases com o efeito de estufa.

Para a identificação dos paleoclimas da terra são utilizados vários métodos, sendo um deles, aplicado nas amostras de gelo, a determinação da composição isotópica

Estação Vostok A estação de

pesquisas russa na Antárctica

Amostra de Gelo contendo vários dados importantes para a Paleoclimatologia Na última camada podemos encontrar vestígios

de rocha e areia.

As amostras de gelo são recolhidas a diferentes profundidades. A neve é compactada à medida que

desce para as camadas mais baixas. E os cortes de gelo variam por profundidade.

do oxigénio que fica aprisionado sob a forma de bolhas gasosas no gelo glaciário, ou como elemento constituinte da molécula de água. O oxigénio existe na natureza sob a forma de dois isótopos, o oxigénio-16 e o oxigénio-18, sendo o primeiro isótopo mais abundante que o segundo. Estes isótopos são estáveis, uma vez que não entram em reacções de desintegração, ou seja, não se transformam noutros elementos químicos. Sendo a água do mar constituída por átomos de hidrogénio e oxigénio, é o isótopo de oxigénio-16 que predomina na sua composição (99,8%), existindo o isótopo mais pesado, o oxigénio-18, numa pequena percentagem (0,2%0). As temperaturas registadas no passado podem ser determinadas através dessa análise de isótopos de oxigénio existentes numa dada amostra de gelo, sendo essa técnica baseada na determinação precisa do quociente entre os dois isótopos de oxigénio (16 O e 18 O). A razão 18O/16 O de uma dada amostra varia de forma linear com a temperatura. Sabe-se que há maior evaporação de água contendo 18O quando as temperaturas são mais elevadas, sendo este valor menor quando as temperaturas são baixas, ou seja, o isótopo mais pesado é mais abundante nas precipitações dos períodos quentes e menos abundante durante os períodos mais frios. Deste modo, o cálculo da percentagem de oxigénio-18 em relação á percentagem de oxigénio-16 pode funcionar como um paleotermómetro. O estudo dos rácios de isótopos de oxigénio é, por isso, muito utilizado na determinação das condições climáticas existentes no passado, consistindo no cálculo da quantidade de “água pesada” existente, por exemplo nas camadas de neve de uma determinada calote polar. Quanto mais baixa a temperatura num dado período de tempo, menor quantidade do isótopo de oxigénio 18 contém a neve que se acumula.

6. Clima na Actualidade

Há cerca de 1500 milhões de anos, a atmosfera tinha a mesma composição da actual: o componente maioritário era o azoto (78,1% em volume), seguido do oxigénio (20,9% do volume). Devido à força gravitacional, cerca 80% da massa da atmosfera encontra-se na camada mais próxima da superfície da Terra, a Troposfera.

O aumento da temperatura média do planeta é o que se denomina aquecimento global. A causa principal é o aumento das emissões de dióxido de carbono durante os últimos 200 anos, em especial pelos países industrializados. O fenómeno acentua o efeito de estufa, processo natural através do qual a Terra retém o calor da atmosfera. Estima-se que a temperatura média global aumentou 0,6˚C entre o final do Século XX e o ano 2000. As consequências já se fazem sentir. Observam-se mudanças na distribuição mundial da precipitação: há regiões em que chovia mais; outras pelo contrário sofrem com a estiagem. Entre outros efeitos, o fenómeno gera uma redistribuição da fauna e da flora, além da modificação dos ecossistemas e das actividades humanas.

A Terra está a passar por um acelerado processo de aquecimento global. A razão é a acumulação na atmosfera de uma série de gases com efeito de estufa, produzido dos pelas actividades humanas. Esses gases impedem a dissipação do calor actuando como um cobertor para à escala planetária. O principal responsável pelo aumento do

efeito de estufa, é o dióxido de carbono, produzido na queima de combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás natural). Também de deu um aumento da emissão de óxidos de azoto. Além disso, a desflorestação reduz a capacidade de retirar o dióxido de carbono do ar. Esses factores causam um aumento gradativo da temperatura média da Terra, o que favorece o fenómeno de aquecimento global. Entre outros problemas associados, enumeram-se a desertificação, as secas, as inundações e a destruição de ecossistemas.

O clima está a mudar a um ritmo desconcertante. Os glaciares estão a desaparecer e, na mesma medida, o nível dos oceanos tem aumentado. Os cientistas acreditam que sejam sinais de que a temperatura na Terra está a subir muito rapidamente. A actividade humana, em particular a queima de combustíveis fósseis e a consequente acumulação de gases com efeito de estufa na atmosfera, tem influência nos acontecimentos globais. O derretimento dos glaciares é, em parte, resultado do aumento da quantidade de gases com efeito de estufa na atmosfera. Estes retêm o calor, aumentando a temperatura terrestre. O degelo das calotes polares contribui para elevar o nível dos oceanos. Estima-se que nos últimos 100 anos, o nível cresceu entre 15 a 20%.

Dióxido de Carbono libertado pelo escape de um automóvel.

Uma das principais causas para o aumento do

Derretimento de um Glacial

(Imagem ao Lado)

El Niño e La NiñaA hidrosfera e a atmosfera interagem entre si e estabelecem um equilíbrio térmico dinâmico entre a água e o ar. Quando o equilíbrio é alterado, ocorrem fenómenos climáticos que podem ter alcance a nível global, como os chamados El Niño e La Niña no oceano Pacifico, entre as costas do Peru e as do Sudeste Asiático. Eles são responsáveis por secas e inundações atípicas que atingem, de dois em dois ou de sete em sete anos, as populações de dezenas de países do oceano Pacifico Sul.

A corrente quente natural conhecida como El Niño afecta, em especial, a região central e oriental do Oceano Pacifico, a altura do litoral do Equador e do Peru. Os agricultores e pescadores são prejudicados, pelas mudanças de temperatura nas correntes marítimas. Os nutrientes presentes no mar diminuem ou desaparecem da costa devido ao aumento da temperatura. Como toda a cadeia alimentar é atingida, as outras espécies também sofrem os seus efeitos e desaparecem do mar. Em contra partida, podem surgir espécies marinhas tropicais, que vivem em águas mais quentes. O fenómeno que tem sido cada vez mais frequente influencia o clima de todo o mundo. Costuma gerar inundações em diversas localidades e provocar quedas na produção agrícola, secas ou incêndios.

O gráfico em cima permite seguir as variações causadas pela Oscilação Sul na temperatura da água nas costas do Peru.

Pode-se comprovar a alternância dos fenómenos El Niño e La Niña nos últimos 50 anos.

Escala Mundial

Temperatura da superfície do mar durante a fase El Niño de 1997.

7. Alteração do Clima: A curto e longo prazo

Neste tópico vamos analisar e interpretar algumas imagens e gráficos que comprovam as alterações do clima, evoluções de temperatura e componentes da atmosfera ao longo dos anos mais actuais

:

Este planisfério mostra-nos a evolução das temperaturas anuais entre 1901 e 2005. Não nos fornece a informação a cerca das temperaturas nos pólos. As temperaturas são mais elevadas na zona da Ásia e no norte da América do norte. As zonas onde as temperaturas são bastante baixas são a África, o norte do oceano atlântico, o sul da América do Norte e o centro do oceano Pacifico.

Este mapa-mundo está a mostrar-nos a evolução das temperaturas no período Março, Abril, Maio entre 1979 e 2005. O continente asiático é aquele onde as temperaturas são mais elevadas, são mais elevadas do que 0,7˚C. A zona Sul e o oceano Pacifico são as zonas onde as temperaturas são mais baixas, abaixo dos 0,1˚C. No resto do mundo as temperaturas variam entre os 0,1 e os 0,7˚C.

A interferência humana nas condições atmosféricas pode ser dividida antes e depois da Revolução Industrial. O gráfico mostra o aumento progressivo de gases como metano e dióxido de carbono entre os anos 17770 e 1990. É visível como as actividades humanas têm influência neste processo.

1938 1981 1998 2005

A maioria dos meteorologistas

prevê que o Mundo aqueça 2/4˚C até

2020, a menos que se faça algo para

reduzir o aquecimento global

que tem vindo a aumentar.

O glaciar Grinnell é apenas um dos muitos glaciares do Parque Nacional Glacier bem documentados fotograficamente ao longo de décadas. As fotografias abaixo mostram claramente o recuo deste

glaciar desde 1938.

Balanço de massa dos glaciares a nível global, nos últimos 50 anos. A tendência crescente de diminuição nos finais da década de 1980

é sintomática do aumento do ritmo de recuo e do número de glaciares em recuo.