Cultivo de algas marinhas aumenta a segurança alimentar no planeta

Estudo mostra que o cultivo global de algas marinhas pode ajudar muito a enfrentar a segurança alimentar do planeta, a perda de biodiversidade e os desafios das mudanças climáticas.

O candidato a PhD Scott Spillias, da Escola de Terra e Ciências Ambientais da University of Queensland – UQ, disse que as algas marinhas oferecem uma alternativa sustentável à expansão agrícola terrestre para atender à crescente necessidade mundial de alimentos e materiais.

“As algas marinhas têm grande potencial comercial e ambiental como alimento nutritivo e base para produtos comerciais, incluindo ração animal, plásticos, fibras, diesel e etanol”, disse Spillias.

“Nosso estudo descobriu que a expansão do cultivo de algas marinhas pode ajudar a reduzir a demanda por culturas terrestres e reduzir as emissões globais de gases de efeito estufa (GEE) em até 2,6 bilhões de toneladas de CO₂ equivalente por ano.”

Os pesquisadores mapearam o potencial de cultivo de mais das 34 espécies de algas comercialmente importantes usando o Modelo Global de Gerenciamento da Biosfera.

Eles estimaram os benefícios ambientais de uma variedade de cenários com base em mudanças no uso da terra, emissões de GEE, uso de água e fertilizantes e mudanças projetadas na presença de espécies até 2050.

“Em um cenário em que substituímos 10% das dietas humanas globalmente por produtos de algas marinhas, o desenvolvimento de 110 milhões de hectares de terra para agricultura poderia ser evitado”, disse Spillias.

“Também identificamos milhões de hectares de oceano disponíveis em zonas econômicas exclusivas globais* (ZEEs), onde a agricultura poderia ser desenvolvida”.

“A maior parte do oceano adequado estava na ZEE indonésia, onde se estima que até 114 milhões de hectares sejam adequados para o cultivo de algas marinhas”.

“A EEZ australiana também mostra grande potencial e diversidade de espécies, com pelo menos 22 espécies comercialmente viáveis e cerca de 75 milhões de hectares de oceano adequados”.

Spillias disse que muitas espécies nativas de algas marinhas nas águas australianas ainda não foram estudadas do ponto de vista da produção comercial.

“A maneira como gosto de olhar para isso é pensar em versões ancestrais de culturas cotidianas – como milho e trigo – que eram coisas pouco inspiradoras e ervas daninha”, disse ele.

“Através de milhares de anos de criação, desenvolvemos as culturas básicas que sustentam as sociedades modernas e as algas marinhas podem muito bem ter um potencial semelhante no futuro.”

A professora Eve McDonald-Madden, colaboradora do estudo da UQ, disse que a solução com algas teria que ser realizada com cuidado, para evitar o deslocamento de problemas da terra para o oceano.

“Nosso estudo aponta o que poderia ser feito para resolver alguns dos crescentes problemas de sustentabilidade global que enfrentamos, mas não pode ser implementado sem extrema cautela”, disse ela.

Esta pesquisa foi publicada na Nature Sustainability.

A UQ reconhece os esforços colaborativos dos pesquisadores do Instituto Internacional de Análise de Sistemas Aplicados, CSIRO e da Universidade da Tasmânia.

*Uma área do mar em que um estado soberano tem direitos especiais sobre a exploração e uso dos recursos marinhos, incluindo a produção de energia a partir da água e do vento.

Potencial global para o cultivo de algas marinhas, in Reducing global land-use pressures with seaweed farming. Nat Sustain (2023). (ecodebate)

Impactos do aquecimento dos oceanos no clima global

 

O aquecimento dos oceanos refere-se ao aumento da temperatura do oceano ao longo do tempo.

Esse aquecimento é causado pela absorção de calor da atmosfera, principalmente devido ao aumento de gases de efeito estufa, como o dióxido de carbono.

Este processo é conhecido como absorção de calor do oceano e é um contribuinte significativo para o aquecimento global.

O aquecimento dos oceanos pode ter vários impactos significativos no clima global, alguns dos quais incluem:

Aumento do nível do mar: À medida que o oceano aquece, ele se expande, o que leva a um aumento do nível do mar. Isso pode ter uma série de impactos negativos, incluindo o aumento das inundações e da erosão costeira.

Mudanças nos padrões de circulação oceânica: as correntes oceânicas ajudam a regular o clima da Terra transportando calor do equador para os polos. À medida que o oceano aquece, esses padrões de circulação podem mudar, o que pode ter vários impactos nos padrões climáticos e no clima.

Mudanças na frequência e gravidade de eventos climáticos extremos: o aquecimento dos oceanos pode levar a mudanças na formação e no rastro de tempestades, o que pode aumentar a frequência e a gravidade de eventos climáticos extremos, como furacões e tufões.

Impacto na vida marinha: temperaturas oceânicas mais quentes podem alterar a distribuição e o comportamento de muitas espécies marinhas e também podem levar ao branqueamento de corais e à morte de outros organismos marinhos, o que pode ter um efeito cascata em todo o ecossistema oceânico.

Aumento da acidificação: à medida que o oceano absorve mais dióxido de carbono, seu pH diminui, o que pode torná-lo mais ácido. Isso pode ter vários impactos negativos na vida marinha, pois pode dificultar a construção e manutenção de conchas e esqueletos pelos organismos.

Energia térmica sazonal (3 meses) nos 700m superiores do oceano em comparação com a média de 1955-2006. O conteúdo de calor no oceano global tem estado consistentemente acima da média (barras vermelhas) desde meados da década de 1990. Mais de 90% do excesso de calor retido no sistema terrestre devido ao aquecimento global causado pelo homem foi absorvido pelos oceanos. Gráfico NOAA Climate.gov, baseado em dados (0-700m) da coleção de produtos NCEI Ocean Heat Content. (ecodebate)

Degradação amazônica é uma catástrofe anunciada global

Degradação generalizada da Amazônia seria uma catástrofe global.

Revisão da literatura científica reafirma alerta sobre a necessidade urgente de frear o desmatamento da floresta.

Tragédia anunciada: destruição da Amazônia será “catastrófica” para o planeta, alertam cientistas.

Revisão da literatura científica reafirma alerta sobre a necessidade urgente de frear o desmatamento da floresta. Estudos com autores brasileiros são destaque na revista Science desta semana

Para aqueles que ainda têm dúvidas sobre a importância da Floresta Amazônica para o futuro da espécie humana no planeta, um novo artigo científico traz uma mensagem muito clara: “Do ponto de vista climático, a degradação generalizada da Amazônia seria uma catástrofe global irreversível”, escrevem os autores, sem meias palavras, na edição desta semana da revista Science.

Segundo os pesquisadores, muito além dos impactos diretos sobre a própria floresta, ou sobre a própria região amazônica, o colapso do bioma teria o poder de desencadear alterações climáticas brutais em todo o planeta, com “consequências catastróficas para o bem-estar humano”, incluindo insegurança hídrica e alimentar, migrações em massa e instabilidade política.

O trabalho é assinado por 19 pesquisadores, de seis países, incluindo três autores da USP. Trata-se de uma revisão — ou seja, um artigo em que os autores analisam toda a literatura científica disponível para rascunhar hipóteses e derivar conclusões a respeito de um determinado tema. E as conclusões, nesse caso, são assustadoras. Segundo os cientistas, a Amazônia está muito próxima de sofrer um colapso do seu sistema hidrológico, que resultará na substituição de suas vastas florestas tropicais por uma cobertura vegetal muito mais seca, semelhante a uma savana degradada. Mesmo nas áreas que não forem desmatadas, essa degradação resultará em emissões massivas de gás carbônico para a atmosfera, que agravarão ainda mais as mudanças climáticas globais.

“As principais mensagens desta revisão são que múltiplas mudanças graves na Amazônia, impulsionadas por atividades humanas modernas, estão acontecendo rápido demais para a sobrevivência de suas espécies e ecossistemas, e que o desmatamento generalizado da Amazônia seria uma catástrofe irreversível para o sistema climático global”, escrevem os pesquisadores.

“É uma realidade triste, mas uma realidade verdadeira”, disse ao Jornal da USP o climatologista Carlos Nobre, pesquisador colaborador do Instituto de Estudos Avançados (IEA) da USP e autor sênior do trabalho. O artigo aparece como um dos destaques de capa da Science, ao lado de outro estudo liderado por brasileiros, que também alerta para os perigos globais da degradação florestal na Amazônia (mais detalhes abaixo).

“Acho que muita gente ainda não se deu conta do risco que estamos correndo”, disse ao Jornal da USP a professora Lúcia Lohmann, do Departamento de Botânica do Instituto de Biociências (IB) da USP, que também assina a revisão. “Esta talvez seja a última década que temos para reverter esse cenário”, alerta ela.

O artigo chama atenção para o fato de que os impactos cumulativos das atividades humanas sobre a Amazônia estão erodindo o equilíbrio ecológico do bioma num ritmo muito mais acelerado do que qualquer fenômeno natural do passado, impedindo que suas espécies e seus ecossistemas tenham a possibilidade de se adaptar a essas mudanças. Mudanças que ocorriam ao longo de milhares de anos agora estão ocorrendo no prazo de décadas. “É uma transformação tão rápida que não existe nenhuma chance de o sistema se adaptar”, pontua Nobre. Os principais impactos considerados na análise incluem desmatamento, queimadas, erosão do solo, represamento de rios e o ressecamento (“aridificação”) dos ecossistemas florestais, causado pelas mudanças climáticas globais — que também são consequência da interferência humana nos sistemas naturais da Terra.

Cerca de metade da chuva que cai sobre a Amazônia é gerada pela sua própria vegetação, por meio da evapotranspiração das plantas (que “reciclam” a água da chuva e a devolvem para a atmosfera na forma de vapor). Quanto menor a cobertura vegetal, portanto, menor a quantidade de água disponível no sistema para manter o equilíbrio ecológico da floresta. Em outras palavras, à medida que o desmatamento avança pela região, a floresta vai ficando cada vez mais seca, até deixar de ser floresta. “Além de certo limite, o desmatamento e a aridez regional ficarão presos em um ciclo vicioso, que levará a uma transformação descontrolada de exuberantes florestas tropicais em paisagens agrícolas degradadas, semelhantes a savanas”, escrevem os pesquisadores.

O estudo olha para o bioma amazônico como um todo, não apenas para a Amazônia brasileira, e tem como fonte de dados principal o Relatório de Avaliação da Amazônia, publicado em 2021 pelo Painel Científico para a Amazônia — um grupo de 240 pesquisadores, de 20 países, incluindo vários brasileiros, de instituições nacionais e estrangeiras.

O relatório destaca que 17% da cobertura florestal da Amazônia já foi desmatada e 14% dela, convertida em áreas de produção agropecuária (pastos e plantações). Ninguém sabe dizer onde fica exatamente o chamado tipping point — ou “ponto de virada”, onde o ciclo hidrológico se quebra e a conversão da floresta em savana se torna irreversível —, mas estima-se que ele esteja entre 20% e 40% de área desmatada. “O fato é que estamos muito próximos disso”, alerta Nobre. Muitos cientistas acreditam, inclusive, que essa nota de corte, por assim dizer, já tenha sido superada em algumas partes mais devastadas do bioma, como o sudeste da Amazônia brasileira, onde a floresta já emite mais carbono para a atmosfera do que é capaz de absorver. Com o avanço do desmatamento e da degradação florestal, é possível que todo o bioma passe a ser uma fonte de emissão de carbono já nos próximos anos, agravando ainda mais o aquecimento global.

Uma vez atingido esse tipping point, segundo Nobre, mais da metade da cobertura florestal da Amazônia poderá desaparecer num prazo de 30 a 50 anos, liberando bilhões de toneladas de gás carbônico para a atmosfera. A Amazônia inteira, segundo os cientistas, tem cerca de 180 bilhões de toneladas de carbono armazenadas em seus sistemas florestais (vegetação e solo), o que equivale a  ¼ de todo o carbono emitido por atividades humanas no mundo desde o início da Revolução Industrial, em 1750. Se todo esse carbono amazônico fosse lançado na atmosfera agora, a temperatura média da Terra aumentaria em 0,5°C, o que pode parecer pouco, mas, somado a outras fontes de emissão, seria mais do que suficiente para desencadear uma catástrofe climática.

Além de Nobre e Lohmann, o artigo na Science é assinado por Nathália Nascimento, pós-doutoranda do programa Biota Síntese, no IEA USP, e vários outros pesquisadores brasileiros, vinculados a instituições de pesquisa no Brasil e no exterior. O autor principal é James Albert, da Universidade da Louisiana em Lafayette, nos Estados Unidos.

Degradação

O desmatamento é a forma mais grotesca e óbvia de destruição da Amazônia; mas não é a única. Tão preocupante quanto o desmatamento é a degradação florestal, que também impacta severamente a biodiversidade e pode emitir tanto carbono (ou até mais) quanto o corte raso da floresta, segundo outro artigo de revisão, também publicado nesta edição da Science.

O termo “degradada” refere-se a áreas nas quais a estrutura e os processos ecológicos originais da floresta foram corrompidos de alguma forma, ainda que a maioria de suas árvores permaneça em pé. Por exemplo, áreas que foram afetadas por queimadas, secas extremas, corte seletivo ilegal (quando apenas árvores de maior valor comercial são derrubadas, abrindo clareiras na mata) e/ou expostas ao chamado “efeito de borda”, uma espécie de degradação que acomete florestas adjacentes a áreas desmatadas. São perturbações antrópicas (causadas pelo homem) que deixam a floresta mais seca, reduzem a quantidade de biomassa (matéria orgânica) e aumentam a mortalidade de árvores, resultando em perda de biodiversidade e maiores emissões de carbono, entre outros problemas.

O artigo faz uma ampla análise das causas e efeitos dessa degradação florestal na Amazônia, e ainda apresenta algumas projeções de como esse cenário poderá evoluir nas próximas décadas. “Esses dados já existiam na literatura científica, mas nunca tinham sido colocados juntos”, disse ao Jornal da USP o pesquisador David Lapola, do Centro de Pesquisas Meteorológicas e Climáticas Aplicadas à Agricultura (Cepagri) da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), autor principal do estudo.

Os pesquisadores calculam que 38% das florestas remanescentes (não desmatadas) da Amazônia estão degradadas, quando se considera os quatro tipos de perturbação: fogo, estiagem, corte seletivo e efeito de borda. O item mais pesado — e polêmico — dessa conta é a seca. Os autores reconhecem que nem todos os eventos de seca extrema na Amazônia podem ser classificados inequivocamente como um fator de degradação antrópica, ligado ao aquecimento global (pois eles também podem ocorrer naturalmente de tempos em tempos). Quando esse fator é excluído da análise, a área total degradada cai para 5,5% do bioma amazônico. “Esperamos abrir uma boa discussão na comunidade científica a respeito disso”, afirma Lapola.

Calcular as emissões de carbono resultantes desse processo também é complicado, pois as perturbações se sobrepõem e interagem entre si no tempo e no espaço. Hectare por hectare, o desmatamento emite muito mais carbono do que a degradação, pois a perda de biomassa é muito maior. Por outro lado, como as áreas degradadas são muito grandes, o total emitido por elas acaba sendo equivalente ou até maior do que o emitido pelo desmatamento, podendo chegar a 200 milhões de toneladas de carbono por ano, segundo os pesquisadores.

Soluções à vista

A boa notícia que acompanha esses prognósticos preocupantes é que as medidas necessárias para impedir que esses cenários mais catastróficos se tornem realidade já são conhecidas. Falta implementá-las. “As políticas para evitar os piores resultados são conhecidas e devem ser implementadas imediatamente. Agora precisamos de vontade política e liderança para agir com base nessas informações”, escrevem os autores da primeira revisão.

Lohmann lembra que o Brasil já combateu o desmatamento com sucesso no passado (redução de 80% entre 2004 e 2014) e pode voltar a fazê-lo, apesar do recrudescimento das atividades ilegais verificado nos últimos quatros anos e da dificuldade na implementação de acordos internacionais. “Estou esperançosa”, diz. “Temos os dados, temos o conhecimento e sabemos o que precisa ser feito. Não podemos falhar na nossa responsabilidade.”

É um esforço que exige ações locais e internacionais. Mesmo que o Brasil obtenha sucesso em zerar o desmatamento ilegal, de nada ou muito pouco adiantará se as emissões globais de carbono (oriundas, principalmente, da queima de combustíveis fósseis) não forem urgentemente reduzidas para frear o processo de aquecimento do planeta — que também impacta diretamente a Amazônia, por exemplo, por meio do aumento da ocorrência de eventos climáticos extremos na região. Isso já está acontecendo: segundo os pesquisadores, secas e cheias extremas ocorreram em nove dos últimos 15 anos na Amazônia, comparado a apenas nove eventos desse tipo registrados em todo o século passado.

“Prevenir mais desmatamento continua sendo um objetivo fundamental para estabilizar o sistema climático, preservar a biodiversidade e garantir o desenvolvimento sustentável. O desmatamento é, em si, um dos principais impulsionadores das emissões de gases de efeito estufa e da perda de biodiversidade e um impulsionador de várias formas de degradação”, escrevem os autores da revisão sobre degradação. “Mas também está claro que as ações para evitar o desmatamento não são suficientes e devem ser apoiadas por outras intervenções”. (ecodebate)

Causas e consequências da degradação da floresta amazônica

Artigo aponta que cerca de 38% do que resta da área de floresta amazônica sofre com algum tipo de degradação, o que provoca tanto ou mais emissões de carbono quanto o desmatamento.

Destaques:

• Além de efeitos sobre clima, degradação pode ter grandes impactos socioeconômicos.

• Em projeção para 2050, fatores de degradação, como fogo e extração ilegal de madeira, continuarão entre as principais fontes de emissão de carbono.

• Uma das soluções pode ser a criação de um sistema de monitoramento integrado para a degradação da floresta.

Processo de degradação da Amazônia é bem maior do que cientistas acreditavam ser, segundo um estudo publicado em 27/01/2023 na revista “Science” e assinado por 35 autores de instituições nacionais e internacionais, como Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), Instituto de Pesquisas Ambientais da Amazônia (IPAM), Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) e Universidade de Lancaster no Reino Unido.

O artigo aponta que cerca de 38% do que resta da área de floresta sofre com algum tipo de degradação, o que provoca tanto ou mais emissões de carbono quanto o desmatamento. O trabalho é fruto do projeto AIMES (Analysis, Integration and Modelling of the Earth System), ligado à iniciativa internacional Future Earth, que reúne cientistas e pesquisadores que estudam a sustentabilidade.

As conclusões resultam de uma revisão analítica de dados científicos baseados em imagens de satélite e dados do chão já publicados anteriormente sobre mudanças na região amazônica entre 2001 e 2018. Os autores definem o conceito de degradação como sendo mudanças transitórias ou de longo prazo nas condições da floresta causadas por humanos. A degradação difere do desmatamento na medida em que este envolve mudanças na cobertura do solo – ou seja, no desmatamento, a floresta deixa de ser floresta.

Foram considerados quatro fatores principais de degradação: fogo na floresta, efeito de borda (as mudanças que acontecem em áreas de floresta ao lado das áreas desmatadas), extração seletiva (como desmatamento ilegal) e secas extremas.

Diferentes áreas de florestas podem ser atingidas por um ou mais desses fatores, que têm diferentes origens. “Apesar da incerteza sobre o efeito total desses distúrbios, está claro que o efeito total pode ser tão importante como o efeito de desmatamento para emissões de carbono e a perda de biodiversidade”, diz Jos Barlow, pesquisador da Universidade de Lancaster, na Inglaterra, e coautor do estudo.

Além dos efeitos sobre o clima e das perdas de biodiversidade, os cientistas avaliam que a degradação da Amazônia tem impactos socioeconômicos significativos que devem ser investigados de forma mais profunda futuramente. “A degradação favorece poucos, mas leva fardos a muitos”, afirma David Lapola, pesquisador do CEPAGRI (Centro de Pesquisas Meteorológicas e Climáticas Aplicadas à Agricultura), da Unicamp e líder do estudo. “Poucas pessoas lucram com esse processo e muitas perdem em questões de saúde, de qualidade de vida, de se identificar com o lugar onde vivem”, completa Patricia Pinho, pesquisadora do Instituto de Pesquisa Ambiental da Amazônia (IPAM) e coautora do estudo.

Em uma projeção feita pela equipe para 2050, os quatro fatores de degradação continuarão sendo as principais fontes de emissão de carbono na atmosfera, independentemente do crescimento ou cessão do desmatamento da floresta. “Apesar de parecer óbvio, mesmo em um cenário otimista, quando não existe mais desmatamento, a degradação continua sendo fator de emissão de carbono, principalmente pelas mudanças climáticas”, diz Lapola. Para o cientista, impedir o avanço do desmatamento pode contribuir para que mais atenção seja direcionada a outros fatores de degradação da floresta.

Os autores do artigo propõem a criação de um sistema de monitoramento para a degradação, além de prevenção e coibição do corte ilegal de madeira e controle do uso do fogo. Uma das sugestões é o conceito de “smart forests” que, assim como na ideia de “smart cities” (cidades inteligentes), usaria diferentes tipos de tecnologias e de sensores para coletar dados úteis a fim de melhorar a qualidade do ambiente. “Ações e políticas públicas e privadas para coibir desmatamento não necessariamente vão resolver degradação também”, avalia Lapola. “É preciso apostar em estratégias inovadoras”, completa.

Uma visão geral dos processos de degradação das florestas na Amazônia.

Os drivers subjacentes (alguns dos quais são mostrados em cinza na parte inferior) estimulam distúrbios (extração de madeira, incêndio, efeitos de borda e seca extrema) que causam a degradação da floresta. Um satélite ilustra as tentativas de estimar a extensão espacial da degradação e as perdas de carbono associadas. Os impactos (em vermelho e detalhes) são locais – causando perdas de biodiversidade ou afetando os meios de subsistência dos habitantes da floresta – ou remotos, por exemplo, com a fumaça afetando a saúde das pessoas nas cidades ou causando o derretimento das geleiras andinas devido à deposição de carbono negro. (ecodebate)

Descongelamento do permafrost acelera emissão de gases estufa

Derretimento do permafrost aumenta emissão de gases de efeito estufa, acelerando o aquecimento global.

Um estudo internacional, liderado pela Universidade de Queensland, poderia levar a previsões mais precisas da taxa de aquecimento global, resultante das emissões de gases de efeito estufa produzidas pelo derretimento do permafrost nos próximos 100 anos.

O estudo dos microrganismos envolvidos na degradação do carbono do permafrost liga as comunidades microbianas e a biogeoquímica ao aumento das emissões de gases de efeito estufa.

Ele foi liderado pelo Centro Australiano de Pesquisadores de Ecogenômica na Escola de Química e Biociências Moleculares da UQ, Ben Woodcroft, na estudante de doutorado Caitlin Singleton, no professor Gene Tyson e em colegas internacionais.

“À medida que as temperaturas globais sobem, grandes quantidades de carbono sequestrado em permafrost congelados perenemente estão se tornando disponíveis para a degradação microbiana”, disse Woodcroft.

“Até agora, a previsão precisa das emissões de gases de efeito estufa produzida pelo derretimento do permafrost foi limitada por nossa compreensão das comunidades microbianas do permafrost e seu metabolismo de carbono”.

Utilizando técnicas de sequenciamento pioneiras do Professor Tyson, foram examinadas mais de 200 amostras de locais intactos, descongelados e descongelados no norte da Suécia.

Sequências de DNA de mais de 1500 genomas microbianos, todos novos para a ciência e envolvidos em redes bioquímicas complexas, foram recuperados.

A pesquisa, que incluiu novos softwares metagenômicos executados em supercomputadores da UQ, também envolveu várias dessas novas linhagens na produção de gases de efeito estufa.

Degelo do permafrost acelera a erosão costeira no Ártico.

Singleton disse que o permafrost armazena cerca de 50% do total mundial de carbono no solo (ou 1580 bilhões de toneladas).

“O relatório do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas estimou que entre 30 e 99% do permafrost próximo à superfície pode desaparecer até 2100”, disse ela.

As zonas úmidas do permafrost do norte contribuem com uma parcela significativa das emissões globais de metano, particularmente porque o permafrost em colapso pode criar as condições anaeróbicas perfeitas para que os microrganismos produtores de metano (metanogênicos) e seus parceiros metabólicos prosperem.

“Isso é importante porque o metano é um potente gás de efeito estufa – 25 vezes mais eficiente em capturar a radiação solar em nossa atmosfera do que o dióxido de carbono”.

Ela disse que, à medida que o permafrost descongela, as emissões de metano aumentam, causando um ciclo de feedback positivo, em que o aumento do aquecimento atmosférico causou mais degelo.

O estudo foi publicado na Nature (DOI: 10.1038 / s41586-018-0338-1), em coautoria de pesquisadores da Ohio State University, do Rochester Institute of Technology, da Florida State University, do Pacific Northwest National Laboratory, da University of New Hampshire, Universidade de Estocolmo e a Universidade do Arizona.

As regiões de permafrost são vastas e estão derretendo. Esta coleção examina as mudanças físicas, biogeoquímicas e do ecossistema relacionadas ao degelo do permafrost e os impactos associados. (ecodebate)

Temperaturas oceânicas recordes afetam o clima global

Um mapa-múndi plotado com blocos de cores representando percentis das temperaturas médias globais da terra e do oceano para todo o ano de 2022. Os blocos de cores representam o aumento do calor, de azul escuro (área mais f- 27/0ria recorde) a vermelho escuro (área mais quente recorde) e abrangendo áreas em entre “muito mais frio que a média” até “muito mais quente que a média”. (NOAA NCEI)

Temperaturas oceânicas recordes afetam o clima global

Uma temperatura oceânica recorde contínua com o aumento da estratificação e mudanças no padrão de salinidade da água fornecem informações sobre o que o futuro reserva em meio a um clima perpetuamente aquecido.

O estado de nossos oceanos pode medir a saúde do mundo e, a julgar pelas observações oceânicas atualizadas de 24 cientistas em 16 institutos em todo o mundo, precisamos de um médico.

Os três principais indicadores da mudança climática incluem temperaturas recordes históricas contínuas, altos níveis de contraste de salinidade oceânica e aumento da estratificação oceânica (separação da água em camadas) sem sinais de desaceleração.

Esses indicadores estão levando os cientistas a abordar e prever rapidamente os componentes futuros das mudanças climáticas para melhor preparar o público para um futuro climático extremo à frente.

Os resultados foram publicados recentemente, onde um novo recorde de 0-2000 m de conteúdo de calor oceânico (OHC) foi estabelecido e registrado em 2022, com uma adição de aproximadamente ~10 Zetta joules (ZJ) de calor no oceano em relação a 2021. Um Zetta joule é um joule (unidade para medir “trabalho” ou “calor”) com 21 zeros atrás dele.

Os resultados foram publicados em 11/01/2023 na Advances in Atmospheric Science. Ele resume 2 conjuntos de dados internacionais: do Instituto de Física Atmosférica (IAP) da Academia Chinesa de Ciências (CAS) e dos Centros Nacionais de Informações Ambientais (NCEI) da Administração Nacional Oceânica e Atmosférica (NOAA), que analisam observações do conteúdo de calor do oceano e seu impacto datando da década de 1950. “Os dados do IAP e do NCEI mostram uma mensagem consistente de que o conteúdo de calor do oceano superior a 2.000m atinge um valor recorde em 2022”, disse Tim Boyer, pesquisador sênior do NCEI/NOAA.

10 ZJ de calor é igual a ~100 vezes a geração mundial de eletricidade em 2021 (28466 TWH), ~325 vezes a produção de eletricidade da China em 2021 (8537 TWH), ~634 vezes a produção de eletricidade nos Estados Unidos em 2021 (4381 TWH). 10 ZJ de calor também podem ferver 700 milhões de chaleiras de 1,5L por segundo no ano passado.

“O aquecimento global continua e se manifesta no calor recorde do oceano, e também em extremos contínuos de salinidade. Este último destaca que as áreas salgadas ficam mais salgadas e as áreas frescas ficam mais frescas e, portanto, há um aumento contínuo na intensidade do ciclo hidrológico.” disse CHENG Lijing, principal autor e pesquisador do IAP/CAS.

O que não é difícil de entender é como essa quantidade de calor que vai para os oceanos tem sérias consequências e, na verdade, vem muito mais rápido do que se esperaria. A salinidade crescente e, portanto, as estratificações dos oceanos podem alterar a forma como o calor, o carbono e o oxigênio são trocados entre o oceano e a atmosfera acima dele. Este é um fator que pode causar a desoxigenação do oceano, ou perda de oxigênio, dentro da água. A desoxigenação em si é um pesadelo não apenas para a vida e os ecossistemas marinhos, mas também para os humanos e nossos ecossistemas terrestres.

A redução da diversidade oceânica e o deslocamento de espécies importantes podem causar estragos em comunidades dependentes da pesca e suas economias, e isso pode ter um efeito cascata na maneira como a maioria das pessoas consegue interagir com seu ambiente.

Alguns lugares já estão vendo os impactos de um oceano em rápido aquecimento, e eles não são exatamente como o esperado.

“Alguns lugares estão passando por mais secas, o que leva a um risco maior de incêndios florestais, e outros lugares estão passando por grandes inundações devido a fortes chuvas, muitas vezes apoiadas pelo aumento da evaporação dos oceanos quentes. Isso contribui para mudanças no ciclo hidrológico e enfatiza o papel interativo que os oceanos jogam.” disse Kevin Trenberth, terceiro autor do artigo e pesquisador do Centro Nacional de Pesquisa Atmosférica e da Universidade de Auckland. Um aumento na temperatura e na salinidade da água contribui diretamente para a formação de camadas de água em vez de se misturar, e isso é apenas parte do que prejudica o delicado equilíbrio entre nossos oceanos e a atmosfera.

“No futuro, o grupo se concentrará em entender as mudanças dos principais ciclos da Terra e melhorar as projeções futuras das mudanças de calor, água e carbono da Terra. Esta é a base para os humanos se prepararem para as mudanças e riscos futuros”, disse John Abraham, professor da Universidade de St. Thomas, o segundo autor deste estudo.

O rastreamento contínuo dessas mudanças dará aos cientistas uma ideia do que pode ser feito preventivamente para se preparar para temperaturas mais altas, clima extremo e todas as outras consequências que acompanham o aquecimento dos oceanos e um ciclo hidrológico impactado.

“Os oceanos estão absorvendo a maior parte do aquecimento das emissões humanas de carbono”, disse o autor do artigo, Michael Mann, professor da Universidade da Pensilvânia. “Até atingirmos as emissões líquidas zero, esse aquecimento continuará e continuaremos a quebrar recordes de conteúdo de calor oceânico, como fizemos este ano. Melhor conscientização e compreensão dos oceanos são a base para as ações de combate às mudanças climáticas”. (ecodebate)

Temperaturas na Groenlândia são as mais altas em 1000 anos

As altas temperaturas recentes no manto de gelo nas regiões central e norte da Groenlândia são únicas, quando comparadas a 1000 anos de condições climáticas reconstruídas no manto de gelo.

Esta é a principal mensagem de um novo estudo científico baseado em numerosos dados atualizados de núcleos de gelo.

O clima dos últimos 1000 anos reconstruído

Na última década, pesquisadores de núcleos de gelo do Alfred Wegner Institute e do Niels Bohr Institute colaboraram para atualizar os núcleos de gelo existentes com informações das décadas mais recentes. Assim, várias missões foram enviadas para locais remotos na camada de gelo da Groenlândia, a fim de perfurar novos núcleos em locais onde os núcleos de gelo foram perfurados há cerca de 30 anos.

Isso foi feito para obter amostras de gelo e neve das últimas décadas.

Comparando a composição isotópica da água nas amostras recentes com registros semelhantes de um milênio atrás, é possível reconstruir o clima desde o ano 1000 até 2011.

A nova reconstrução de temperatura mostra que a década mais recente nos núcleos é cerca de 1,5 grau mais quente do que a média de longo prazo.

Calotas polares da Antártica e da Groenlândia perderam uma média de 430 bilhões de toneladas por ano desde 2006, tornando-se a principal fonte do aumento do nível do mar.

O derretimento de gelo da Groenlândia já é a principal causa do aumento dos níveis do mar.

Este aquecimento é único na perspectiva de 1000 anos fornecida pelos núcleos de gelo. Portanto, está claro que o sinal do aquecimento global atingiu até mesmo os locais remotos das camadas de gelo no centro e norte da Groenlândia.

O aumento das temperaturas e o aumento da água derretida da camada de gelo interior andam juntos

O novo estudo compara a evolução reconstruída da temperatura da Groenlândia com o escoamento da água derretida da camada de gelo, mostrando que as temperaturas e o degelo estão intimamente relacionados.

Portanto, o aumento do derretimento observado nas últimas décadas provavelmente também será o único nos últimos 1.000 anos.

O aumento do nível do mar é a consequência

O professor associado Bo Møllesøe Vinther, que participou do estudo, descreve sua importância:

“A estreita relação entre temperaturas mais altas e o aumento do derretimento da camada de gelo da Groenlândia documentada no estudo é uma grande preocupação, uma vez que o aquecimento da Groenlândia deve continuar devido às emissões contínuas de gases de efeito estufa”.

“Espera-se, portanto, que o derretimento da camada de gelo da Groenlândia contribua cada vez mais para o aumento do nível do mar no futuro”.

a) O registro composto NGT-2012 da média contínua de 11 anos d 18 O (preto, eixo esquerdo) e série temporal de temperatura inferida (eixo direito, Métodos) de 1000 a 2011 (painel superior). Linhas cinza claro no fundo exibem valores médios anuais. A linha vermelha grossa destaca a extensão dos registros de núcleos de gelo existentes até 2011 por novas perfurações realizadas como parte deste estudo. As tendências lineares estimadas nos períodos 1000–1800 (pré-industrial) e 1800–2011 são mostradas como linhas pretas tracejadas. O número de núcleos firn que contribuem para a reconstrução é mostrado abaixo como uma linha marrom. O painel inferior mostra o registro de reconstrução de temperatura do Ártico 2k 13exibidos como valores médios consecutivos de 11 anos e como dados anuais e com linhas tracejadas azuis indicando tendências lineares, como para NGT-2012. A série temporal foi estendida até 2011 usando dados instrumentais HadCrut 70 (linha ciano, Methods).

b) Localização dos núcleos de gelo usados para NGT-2012 (círculos) e das estações meteorológicas próximas 16 (triângulos pretos; dados do mapa geográfico obtidos do pacote ‘rnaturalearth’ para o software R). Os IDs de site são detalhados na Tabela 1 de Dados Estendidos.

c) Comparação da reconstrução da temperatura média contínua de 11 anos NGT-2012 (1871–2011, preto) com o escoamento de água derretida da Groenlândia de MAR3.5.2 22 ( R = 0,62, P < 0,01, n = 141; Métodos e dados estendidos Fig. 7). O sombreado cinza indica uma incerteza de ±40% da reconstrução da temperatura obtida a partir da faixa de inclinações de calibração plausíveis (Métodos). Todas as séries temporais são exibidas como anomalias relativas ao período de referência de 1961–1990 (linhas tracejadas horizontais). In https://www.nature.com/articles/s41586-022-05517-z.

Temperatura registrada na primeira década do século foi "em média 1,5ºC mais quente do que no século XX”.

Groenlândia registra clima mais quente em mil anos, aponta estudo.

Derretimento de gelo no país é a principal causa do aumento dos níveis do mar, aponta a NASA. (ecodebate)