A AMOC pode actuar como uma válvula de calor oceânica

O clima global relativamente estável de que dependemos é regulado por um conjunto extremamente complexo de factores, que interagem entre si de formas dinâmicas e variáveis. 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 zonas tropicais para regiões mais frias e também arrefece águas mais quentes, algo importante para formas de vida marinha sensíveis, como os corais.

Nesta gigantesca e quase invisível correia transportadora sob as ondas, circulam igualmente os nutrientes de que dependem as espécies oceânicas.

Actualmente, a AMOC está a enfraquecer devido às alterações climáticas causadas pela actividade humana. Isto poderá ter consequências enormes, ao modificar os padrões de temperatura e precipitação de que as pessoas 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 num comentário de investigação, "um limiar crítico para além do qual o enfraquecimento da AMOC se torna auto-reforçado e irreversível".

Este foi o foco de um estudo publicado na Nature Geoscience por uma equipa verdadeiramente internacional, da qual Buizert fez parte.

(Uma nota curiosa: Buizert foi incentivado a submeter este trabalho à revista após uma conversa durante uma fondue de queijo, num encontro na Suíça. Mais uma prova de que oferecer comida deliciosa e gratuita aos cientistas é sempre um investimento sensato.)

AMOC, eras glaciares e os eventos Dansgaard–Oeschger

O passado pode conter algumas respostas. Durante as eras glaciares do Pleistoceno, a AMOC alternou repetidamente entre estados fortes e fracos.

Estas transições coincidiram com acontecimentos climáticos abruptos conhecidos como eventos Dansgaard–Oeschger, ou eventos D–O, registados com especial 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.

Ao adoptarem uma nova perspectiva, os investigadores 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 recebida e a radiação emitida pela Terra)" , de acordo com a declaração de Buizert.

Em vez de encararem a AMOC sobretudo como uma correia transportadora que transfere calor entre hemisférios, os investigadores propõem que seja entendida mais como uma "válvula de calor oceânica".

A equipa utilizou três modelos climáticos capazes de gerar oscilações climáticas espontâneas e auto-sustentadas semelhantes a eventos D–O, sob condições glaciares.

Quando a AMOC era forte, a intensa convecção profunda no Atlântico Norte permitia que o oceano libertasse 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 perdia menos calor do que aquele que o restante oceano absorvia, pelo que o calor se acumulava no interior do oceano. No seu conjunto, o planeta ganhava energia.

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

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

A AMOC como válvula de calor oceânica

Este modelo de válvula de calor ajuda também a esclarecer um enigma antigo nos diferentes registos de testemunhos de gelo: estes revelavam alterações rápidas na Gronelândia e mudanças mais lentas na Antárctida 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 lentas 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 do clima da Universidade de Washington, que realizou uma avaliação especializada do trabalho.

O que poderá acontecer num mundo em aquecimento

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

À medida que as alterações climáticas provocadas pela actividade humana transformam o oceano, uma circulação mais fraca poderá reduzir a convecção profunda e aumentar a quantidade de calor armazenado no oceano. Por isso, os investigadores concluem que um futuro enfraquecimento da AMOC poderá, na realidade, amplificar o aquecimento planetário ao "reduzir" a abertura da válvula de calor oceânica.

Os investigadores salientam, porém, que o modelo exige uma ressalva importante:

O sistema climático das eras glaciares era muito diferente do actual. Os ciclos D–O ocorreram em condições glaciares, quando enormes quantidades de gelo marinho ajudavam a criar as retroacções que permitiam à AMOC alternar entre estados. Num futuro mais quente, o Atlântico Norte poderá ficar em grande medida, ou totalmente, livre de gelo, eliminando um mecanismo central para essas oscilações antigas.

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

Buizert pede muito mais investigação sobre este tema porque, como escreve, "determinar se a futura AMOC tem mais de um estado estável é um objectivo de investigação crucial, pois pode 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 algum erro, informe-nos, por favor.