A AMOC pode funcionar como uma válvula de calor oceânica

O clima global relativamente estável do planeta é regulado por um conjunto extraordinariamente complexo de factores, que interagem entre si de formas dinâmicas e mutáveis. Ainda assim, há alguns intervenientes particularmente importantes neste sistema.

A Circulação Meridional de Revolvimento do Atlântico (AMOC) é um deles.

Este sistema de correntes oceânicas redistribui o calor das regiões tropicais para zonas mais frias e também arrefece águas mais quentes, algo importante para vida marinha sensível, como os corais.

Os nutrientes de que dependem as espécies oceânicas são igualmente transportados por esta gigantesca correia transportadora, em grande parte invisível, sob as ondas.

Actualmente, a AMOC está a enfraquecer devido às alterações climáticas causadas pelo ser humano, o que poderá ter enormes consequências, ao modificar os padrões de temperatura e precipitação de que as populações dependem para cultivar alimentos.

Por isso, é compreensível que os investigadores procurem perceber quando e de que forma se atinge, como escreve o autor principal Christo Buizert numa nota de investigação, “um limiar crítico para lá do qual o enfraquecimento da AMOC se torna auto-reforçado e irreversível”.

Essa foi a questão central de um estudo publicado na Nature Geoscience por uma equipa genuinamente internacional, da qual Buizert fez parte.

(Uma curiosidade: Buizert foi incentivado a submeter este trabalho à revista após uma conversa, durante uma fondue de queijo, numa reunião na Suíça. Mais uma prova de que oferecer boa comida gratuita aos cientistas é sempre um investimento sensato.)

O que as eras glaciais revelam sobre a AMOC

Procurar respostas no passado poderá ajudar. Durante as eras glaciais do Pleistoceno, a AMOC alternou repetidamente entre estados fortes e fracos.

Estas transições coincidiram com fenómenos climáticos abruptos conhecidos como eventos de Dansgaard–Oeschger, ou D–O, registados com particular nitidez nos testemunhos de gelo da Gronelândia.

A explicação convencional para estes eventos D–O era aquilo a que os investigadores chamam uma “gangorra térmica bipolar”. Este modelo climático parecia explicar como o transporte de calor impulsionado pela AMOC provocava aquecimento num pólo e arrefecimento no outro.

Com uma nova abordagem, os cientistas desenvolveram outra explicação, que incluiu “a síntese de duas décadas de avanços observacionais e teóricos na compreensão dos papéis cruciais desempenhados pelo conteúdo de calor do oceano (OHC), pelo gelo marinho e pelo balanço radiativo planetário (a diferença entre a radiação solar que entra e a radiação que a Terra emite para o exterior)”, segundo uma declaração de Buizert.

Em vez de encarar a AMOC sobretudo como uma correia transportadora que leva calor de um hemisfério para o outro, os investigadores propõem vê-la mais como uma “válvula de calor oceânica”.

A AMOC como válvula de calor oceânica

A equipa executou três modelos climáticos capazes de produzir oscilações climáticas espontâneas e auto-sustentadas, semelhantes aos eventos D–O, em condições glaciares.

Os resultados mostraram que, quando a AMOC era forte, a convecção profunda intensa no Atlântico Norte permitia ao oceano libertar grandes quantidades de calor para a atmosfera. O planeta também perdia energia para o espaço.

Quando a AMOC enfraquecia, a convecção profunda cessava. O Atlântico Norte passava a perder menos calor do que aquele que o resto do oceano absorvia, levando à acumulação de calor no interior oceânico. Considerado no seu todo, o planeta ganhava energia.

Por outras palavras, a AMOC funcionava menos como uma simples correia de calor, que transfere calor de um local para outro, e mais como uma válvula que determina se o calor pode escapar do oceano.

Quando a válvula estava aberta, o calor era libertado. Quando se fechava, o calor acumulava-se.

Este modelo de válvula de calor também ajuda a esclarecer um enigma antigo presente nos diferentes registos de testemunhos de gelo: estes revelavam mudanças rápidas na Gronelândia e transformações mais lentas na Antártida durante os mesmos períodos.

O novo modelo mostra que tal se deve às alterações rápidas na perda de calor do Atlântico Norte e às mudanças mais graduais na quantidade de calor armazenada em todo o oceano, reflectida nos registos antárcticos.

Em vez de os dois pólos representarem simplesmente extremos opostos de uma gangorra de transferência de calor, defendem os investigadores, ambos respondiam a aspectos distintos de um ciclo de calor oceânico globalmente interligado.

“A AMOC funciona como uma válvula de calor oceânica que regula a temperatura planetária através do balanço radiativo da Terra”, escreveu David Bonan, cientista climático da Universidade de Washington, que fez uma avaliação especializada do trabalho.

O que este modelo significa num planeta mais quente

Então, o que acontece quando este modelo de válvula é aplicado ao actual mundo em aquecimento?

À medida que as alterações climáticas causadas pelo ser humano modificam o oceano, uma circulação mais fraca poderá reduzir a convecção profunda e aumentar a quantidade de calor armazenada no oceano. Os investigadores concluem, por isso, que o futuro enfraquecimento da AMOC poderá, na realidade, amplificar o aquecimento planetário ao “reduzir” a abertura da válvula de calor oceânica.

Os investigadores salientam, contudo, que o seu modelo tem uma ressalva importante:

O sistema climático da era glaciar era muito diferente do actual. Os ciclos D–O ocorreram em condições glaciares, quando enormes extensões de gelo marinho ajudavam a criar os mecanismos de retroacção que permitiam à AMOC alternar entre estados. Num futuro mais quente, o Atlântico Norte poderá ficar em grande parte ou totalmente livre de gelo, eliminando um mecanismo central dessas oscilações antigas.

Assim, o passado não oferece uma bola de cristal para prever o futuro da AMOC. Mas fornece algo talvez quase tão útil: uma experiência natural que demonstra que alterações nesta circulação podem afectar não apenas para onde vai o calor, mas também a quantidade de calor que o planeta retém no seu conjunto.

Buizert pede uma investigação consideravelmente mais aprofundada sobre esta questão porque, como escreve, “Determinar se a futura AMOC tem mais do que um estado estável é um objectivo de investigação crucial, pois poderá representar a diferença entre um enfraquecimento transitório e um colapso irreversível, com profundas implicações sociais.”

A investigação foi publicada na Nature Geoscience.

Este artigo foi verificado por Fiona MacDonald e editado por Fiona MacDonald. Embora nos orgulhemos do nosso processo, somos apenas humanos. Se detectar um erro, informe-nos, por favor.