Oscilações climáticas anteciparam um ponto de viragem climático em África

Há cerca de cinco milénios e meio, o norte de África sofreu uma transformação drástica. O deserto do Saara alargou-se, enquanto desapareceram as pradarias, florestas e lagos de que os seres humanos dependiam. As populações foram obrigadas a refugiar-se nas montanhas, nos oásis e no vale e delta do Nilo.

Quando uma população relativamente numerosa e dispersa ficou confinada a áreas mais pequenas, mas também mais férteis, tornou-se necessário criar novas formas de produzir alimentos e de organizar a sociedade. Pouco depois, surgiu uma das primeiras grandes civilizações do mundo: o antigo Egito.

A passagem do mais recente «período húmido africano», decorrido entre há 15 000 e 5 500 anos, para as atuais condições áridas do norte de África constitui o exemplo mais claro de um ponto de viragem climático na história geológica recente. Os pontos de viragem climáticos são limiares que, uma vez ultrapassados, desencadeiam uma alteração climática drástica rumo a um novo estado climático estável.

O nosso novo estudo, publicado na Nature Communications, revela que, antes de o norte de África se tornar árido, o clima «oscilou» entre dois estados climáticos estáveis antes de mudar de forma permanente. É a primeira vez que se demonstra que este tipo de oscilação ocorreu no passado da Terra. Também sugere que regiões que atualmente enfrentam ciclos muito variáveis de alterações climáticas poderão, em alguns casos, estar a aproximar-se dos seus próprios pontos de viragem.

Saber se teremos algum aviso prévio de pontos de viragem climáticos é uma das maiores preocupações dos cientistas do clima. À medida que ultrapassamos 1,5 °C de aquecimento global, os pontos de viragem mais prováveis incluem o colapso das camadas de gelo da Gronelândia ou da Antártida, a morte de recifes de coral tropicais ou o degelo súbito do permafrost do Ártico.

Há quem defenda que estas grandes alterações climáticas serão antecedidas por sinais de aviso. No entanto, esses sinais dependem fortemente do tipo concreto de ponto de viragem, pelo que a sua interpretação é difícil. Uma das grandes questões é determinar se os pontos de viragem serão marcados por oscilações ou se, inicialmente, o clima parecerá tornar-se mais estável antes de mudar abruptamente de uma só vez.

620 000 anos de história ambiental

Para aprofundar esta questão, reunimos uma equipa internacional de cientistas e deslocámo-nos à bacia de Chew Bahir, no sul da Etiópia. Durante o último período húmido africano existiu ali um extenso lago e os depósitos de sedimentos, com vários quilómetros de profundidade sob o leito lacustre, registam com grande precisão a história das flutuações do nível da água provocadas pelo clima.

Atualmente, o lago desapareceu em grande medida, e os depósitos podem ser perfurados a um custo relativamente baixo, sem ser necessária uma plataforma de perfuração flutuante ou um navio-sonda. Perfurámos 280 metros abaixo do leito seco do lago - quase a altura da Torre Eiffel - e recolhemos centenas de tubos de lama com cerca de 10 centímetros de diâmetro.

Quando estes tubos são reunidos pela ordem correta, formam o chamado testemunho sedimentar. Esse testemunho contém informação química e biológica essencial, que regista os últimos 620 000 anos da história climática e ambiental da África Oriental.

Sabemos agora que, no final do período húmido africano, houve cerca de 1 000 anos durante os quais o clima alternou regularmente entre condições extremamente secas e húmidas.

No total, identificámos pelo menos 14 fases secas, cada uma com uma duração entre 20 e 80 anos e repetida a intervalos de cerca de 160 anos. Mais tarde, ocorreram sete fases húmidas, de duração e frequência semelhantes. Por fim, há cerca de 5 500 anos, o clima seco instalou-se definitivamente.

Oscilações climáticas

Estas flutuações extremas e frequentes entre períodos húmidos e secos representam uma acentuada oscilação climática. Este fenómeno pode ser simulado em programas informáticos de modelos climáticos e também ocorreu em transições climáticas anteriores em Chew Bahir.

No mesmo testemunho sedimentar, observamos os mesmos tipos de oscilação durante uma anterior mudança de clima húmido para seco, há cerca de 379 000 anos. Parece uma reprodução perfeita da transição ocorrida no fim do período húmido africano.

Isto é importante porque essa transição foi natural, tendo acontecido muito antes de os seres humanos influenciarem o ambiente. Saber que uma mudança deste tipo pode ocorrer naturalmente contraria o argumento de alguns académicos de que a introdução de gado e de novas técnicas agrícolas poderá ter acelerado o fim do último período húmido africano.

Por outro lado, não há dúvida de que as populações da região foram afetadas pelo ponto de viragem climático. Comparativamente a uma transição lenta, que se prolonga por dezenas de gerações, as oscilações teriam tido um impacto dramático e facilmente percetível por uma única pessoa.

Isto poderá explicar por que motivo os achados arqueológicos da região são tão distintos e, por vezes, contraditórios durante os períodos de transição. As pessoas retiravam-se nas fases secas e algumas regressavam nas fases húmidas. Em última análise, as populações refugiaram-se em locais que permaneciam constantemente húmidos, como o vale do Nilo.

A confirmação de que as oscilações climáticas precedem um grande ponto de viragem climático é relevante, pois também poderá ajudar a compreender possíveis sinais de alerta precoce para grandes alterações do clima no futuro.

Parece que condições climáticas muito variáveis, como ciclos rápidos entre períodos húmidos e secos, podem alertar para uma mudança significativa no sistema climático. Identificar agora estes precursores poderá fornecer o aviso de que necessitamos de que o aquecimento futuro nos levará além de um ou mais dos dezasseis pontos de viragem climáticos críticos identificados.

Isto é particularmente importante para regiões como a África Oriental, cujos quase 500 milhões de habitantes já são altamente vulneráveis aos impactos induzidos pelas alterações climáticas, como as secas.

Martin H. Trauth, Professor, Universidade de Potsdam; Asfawossen Asrat, Professor, Universidade de Adis Abeba; e Mark Maslin, Professor de Ciências Naturais, UCL

Este artigo é republicado de The Conversation ao abrigo de uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.