Os últimos meio bilhão de anos da Terra foram cheios de ação. Durante esse tempo, o clima passou por muitas mudanças. Houve mudanças nos níveis dos oceanos e nas camadas de gelo, mudanças na composição da atmosfera, mudanças na química dos oceanos e evolução biológica contínua pontuada por eventos de extinção.
Um registro da temperatura da Terra nos últimos 485 milhões de anos está ajudando os cientistas a entender como tudo aconteceu e ilustrando o que pode acontecer se continuarmos a enriquecer a atmosfera com carbono.
O novo recorde de temperatura é apresentado na pesquisa intitulada “Uma história de 485 milhões de anos da temperatura da superfície da Terra.” Foi publicado na Science, e a autora principal é Emily Judd. Judd é do Departamento de Paleobiologia do Museu Nacional de História Natural Smithsonian.
“Esta pesquisa ilustra claramente que o dióxido de carbono é o controle dominante nas temperaturas globais ao longo do tempo geológico.”
Jessica Tierney, Universidade do Arizona
A nova temperatura histórica vem de um esforço chamado PhanDA, que significa Assimilação de Dados Fanerozóicos. O PhanDA combinou dados de modelos climáticos com dados de geologia para determinar como o clima mudou nos últimos quase 500 milhões de anos. O Fanerozóico é o atual éon geológico da Terra e começou há 538,8 milhões de anos. É conhecido pela proliferação da vida e seu início é marcado pelo aparecimento de conchas duras de animais no registro fóssil.
PhanDA é uma mistura de dados e simulações anteriores da comunidade científica. “Essa abordagem alavanca os pontos fortes de proxies e modelos como fontes de informação, fornecendo uma maneira inovadora de explorar os padrões temporais e espaciais no clima da Terra ao longo do Fanerozóico”, escrevem os pesquisadores em seu artigo. Isso permitiu que os pesquisadores reconstruíssem o clima de forma mais completa.
“Este método foi originalmente desenvolvido para previsão do tempo”, disse Judd. “Em vez de usá-lo para prever o tempo futuro, aqui o estamos usando para prever climas antigos.”
Estamos ultrapassando os padrões de carbono atmosférico, e a Terra está se aquecendo. Estamos agora com mais de 420 ppm de CO2. A melhor maneira de entender o que está por vir é olhando para o passado.
“Se você estiver estudando os últimos dois milhões de anos, não encontrará nada que se pareça com o que esperamos em 2100 ou 2500”, disse o coautor Scott Wing, curador de paleobotânica do Museu Nacional de História Natural. A pesquisa de Wing se concentra no Máximo Térmico do Paleoceno-Eoceno, um período de aquecimento global dramático há 55 milhões de anos. “Você precisa voltar ainda mais para períodos em que a Terra era realmente quente, porque essa é a única maneira de obtermos uma melhor compreensão de como o clima pode mudar no futuro.”
Durante o Máximo térmico do Paleoceno-Eoceno (PETM), uma quantidade enorme de carbono foi emitida na atmosfera e nos oceanos. A temperatura da Terra reagiu rapidamente, aquecendo entre cinco e oito graus Celsius em apenas alguns milhares de anos. Embora alguns milhares de anos possam parecer longos em comparação com a vida humana, é quase instantâneo para o clima de um planeta inteiro. Provavelmente desencadeou a extinção em massa de entre 35% a 50% de bentônico vida. Fósseis mostram que durante esse tempo, planetas subtropicais cresceram nas regiões polares.
Muitos cientistas acham que o PETM é o melhor análogo para o que estamos enfrentando hoje. Não importa o que façamos com nossas emissões nas próximas décadas, muito do carbono que a humanidade liberou na atmosfera desde a Revolução Industrial persistirá na atmosfera por milhares de anos.
PhanDA ilustra o elo inquebrável entre carbono e aquecimento global. De acordo com a coautora Jessica Tierney, paleoclimatologista da Universidade do Arizona, o elo entre o clima e o carbono é inegável. “Esta pesquisa ilustra claramente que o dióxido de carbono é o controle dominante nas temperaturas globais ao longo do tempo geológico”, disse Tierney. “Quando o CO2 é baixa, a temperatura é fria; quando CO2 é alta, a temperatura é quente.”
Embora a prova da ligação entre clima e carbono não seja nova, esse longo período de tempo a comprova. “A consistência dessa relação é surpreendente porque, nessa escala de tempo, esperamos que a luminosidade solar influencie o clima”, escrevem os autores. “Nós hipotetizamos que mudanças no albedo planetário e outros gases de efeito estufa (por exemplo, metano) ajudaram a compensar o aumento da luminosidade solar ao longo do tempo.”
No geral, a temperatura média global da superfície da Terra (GMST) variou de 11° a 36°C durante o Fanerozóico, uma variação maior do que se pensava anteriormente. Também mostra que os climas de estufa eram mais quentes do que se pensava. As maiores oscilações de temperatura ocorreram nas altas latitudes, mas as temperaturas tropicais variaram de 22 C a 42 C. Isso vai contra a ideia de que os trópicos têm um limite superior fixo e mostra que a vida deve ter evoluído para sobreviver nessas temperaturas mais altas.
A pesquisa também mostra que nosso clima atual é, na verdade, mais frio do que o clima durante a maior parte do Fanerozóico. Tecnicamente, a Terra está em uma era glacial agora, embora o gelo esteja recuando e isso já acontece há milhares de anos. O GMST atual da Terra é de 15 graus Celsius, menor do que durante a maior parte do Fanerozóico.
Mas, embora isso possa soar reconfortante, não é. É a taxa de mudança no GMST que é perigosa. Nossas emissões de GEE estão aquecendo o planeta mais rápido do que em qualquer outro momento do Fanerozóico.
“Os humanos, e as espécies com as quais compartilhamos o planeta, estão adaptados a um clima frio”, disse Tierney. “Colocar todos nós rapidamente em um clima mais quente é algo perigoso de se fazer.”
Embora o PhanDA esteja geralmente de acordo com reconstruções climáticas anteriores, ele se desvia de algumas maneiras. Por exemplo, períodos de clima frio nem sempre coincidem com glaciação e eras glaciais. A superfície da Terra está sempre mudando, e isso pode dificultar algumas conclusões. “Muitos dos indicadores glaciais tradicionais podem ter origens não glaciais, complicando a interpretação do registro de rochas, e o afloramento limitado de rochas mais antigas e o controle de idade ruim podem dificultar a distinção entre geleiras alpinas isoladas e camadas de gelo disseminadas”, explicam os autores.
Mas isso não tira muito do PhanDA. Ele fortalece nossa compreensão do clima e do carbono.
Surpreendentemente, o trabalho sugere que o clima da Terra é ainda mais sensível ao CO2 do que alguns modelos atuais mostram.
“O PhanDA GMST exibe uma forte relação com as concentrações atmosféricas de CO2, demonstrando que o CO2 tem sido a força dominante que controla as variações climáticas globais ao longo do Fanerozóico”, escrevem os autores em sua conclusão.
