Mudança climática desacelera a circulação oceânica

À medida que o oceano esquenta e o gelo terrestre derrete, a circulação oceânica – o movimento do calor ao redor do planeta pelas correntes – pode ser afetada.

Laboratório de Propulsão a Jato da NASA

Dinâmico e poderoso, o oceano desempenha um papel vital no clima da Terra. Ele ajuda a regular a temperatura da Terra, absorve dióxido de carbono (CO₂) da atmosfera e alimenta o ciclo da água . Uma das funções mais importantes do oceano é mover o calor ao redor do planeta através das correntes.

As correntes do Oceano Atlântico desempenham um papel especialmente importante em nosso clima global. O movimento da água de norte a sul ao longo do Atlântico pode estar a enfraquecer devido às alterações climáticas, o que pode tornar-se um problema. Para ajudar a entender o porquê, vamos explorar o que impulsiona a circulação oceânica em larga escala.

Uma ilustração simplificada da “correia transportadora” global de correntes oceânicas que transportam calor ao redor da Terra. Vermelho mostra correntes de superfície e azul mostra correntes profundas. As águas profundas se formam onde a superfície do mar é mais densa. A cor de fundo mostra a densidade da superfície do mar.

Os ventos e a rotação da Terra criam correntes superficiais de grande escala no oceano. Correntes quentes e rápidas ao longo das bordas ocidentais das bacias oceânicas movem o calor do equador em direção aos polos norte e sul. Uma dessas correntes é a Corrente do Golfo, que viaja ao longo da costa leste da América do Norte enquanto transporta águas quentes dos trópicos para a Europa. Essa água quente e o calor que ela libera na atmosfera são a principal razão pela qual a Europa experimenta um clima mais temperado do que o nordeste dos EUA e o Canadá. Por exemplo, compare os climas da cidade de Nova York e de Madri, na Espanha, que estão aproximadamente à mesma distância ao norte do equador.

Esta ilustração destaca como a densidade afeta a capacidade da água de afundar no Atlântico Norte. Uma combinação de água fria e salgada o torna denso o suficiente para afundar. Mudanças nessa densidade significam que menos água será densa o suficiente para afundar.

Diferenças na densidade impulsionam correntes oceânicas lentas no oceano profundo. Densidade é a massa de um objeto (quanta matéria ele tem) por unidade de volume (quanto espaço ele ocupa). Tanto a temperatura quanto a salinidade (salinidade) afetam a densidade da água. A água fria é mais densa que a água quente, e a água salgada é mais densa que a água doce. Assim, as correntes profundas são tipicamente feitas de água fria e salgada que afundou da superfície.

Um local onde a água da superfície afunda no oceano profundo é no Atlântico Norte. Quando a água evapora e cede algum calor ao ar, o mar fica mais frio e um pouco mais salgado. Além disso, quando o gelo marinho se forma, ele congela a água da superfície, deixando para trás o sal, o que torna a água do mar restante mais salgada. Uma vez que essa água mais fria e salgada se torna densa o suficiente, ela afunda no oceano profundo. A água mais quente e menos densa da Corrente do Golfo corre para substituir a água que afunda. Esse movimento ajuda a alimentar uma “esteira transportadora” global de correntes oceânicas – conhecida como circulação termohalina – que move o calor ao redor da Terra. Os cientistas medem o fluxo das águas do Atlântico ao norte e ao sul, na superfície e no fundo, para avaliar a força dessa Circulação Meridional do Oceano Atlântico (AMOC).

A temperatura da superfície do mar e a salinidade da superfície do mar determinam a densidade da superfície do mar. A combinação de água fria e salgada da costa da Groenlândia torna a água altamente densa e, portanto, capaz de afundar para alimentar a correia transportadora global.

À medida que a concentração de dióxido de carbono aumenta na atmosfera devido às ações humanas, as temperaturas globais do ar e dos oceanos aumentam. A água mais quente é menos densa e, portanto, mais difícil de afundar. Ao mesmo tempo, a camada de gelo da Groenlândia está derretendo devido ao aquecimento do ar e da temperatura do oceano, e o gelo derretido está adicionando água fresca ao Atlântico Norte. Essa mudança reduz a salinidade da água, tornando-a menos densa e mais difícil de afundar.

Se água suficiente parar de afundar, o AMOC enfraquecerá. Dependendo de quanto o AMOC enfraquece, ele pode alterar os padrões climáticos regionais, como chuvas, e afetar onde e quão bem as plantações podem crescer. De acordo com o último relatório do Painel Internacional sobre Mudanças Climáticas (IPCC) – que inclui pesquisas de centenas de cientistas – o AMOC “provavelmente enfraquecerá ao longo do século 21” devido às mudanças climáticas.

Cientistas usando registros de temperatura e nível do mar inferiram a força do AMOC ao longo do século passado, e as evidências sugerem que ele pode já ter enfraquecido. No entanto, medições diretas nos últimos 30 anos ainda não confirmaram tal declínio.

Quando e quanto o AMOC enfraquecerá é uma área de pesquisa em andamento. Satélites como o Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE), GRACE-FO, e altímetros de medição da altura do oceano podem observar características oceânicas relacionadas ao AMOC – complementando medições de boias oceânicas e navios.

As projeções atuais do IPCC mostram que é improvável que o AMOC pare ou entre em colapso antes do ano 2100. No entanto, “se tal colapso ocorresse”, diz o IPCC, “provavelmente causaria mudanças abruptas nos padrões climáticos regionais e o ciclo da água”. Isso pode incluir “uma mudança para o sul no cinturão de chuvas tropicais, enfraquecimento das monções africanas e asiáticas, fortalecimento das monções do hemisfério sul e seca na Europa”, impactos que alterariam muito a produção de alimentos em todo o mundo.

A circulação oceânica está a enfraquecer devido ao aquecimento global.

À medida que mais dados são coletados e analisados, os cientistas serão capazes de prever melhor as mudanças atuais e os impactos dessas mudanças no futuro. (ecodebate)