Entenda como a mudança climática acelera o aumento do nível do mar

A elevação do nível do mar (SLR) é um dos impactos mais graves das mudanças climáticas, com o aumento das águas ameaçando inundar pequenas nações insulares e regiões costeiras até o final do século. Ao mesmo tempo, o SLR é um dos impactos com as maiores incertezas, com diferentes estudos projetando faixas muito diferentes ao longo do século XXI. Os oceanos da Terra já subiram cerca de 0,2 m desde o final de 1800, com a taxa de SLR acelerando nas últimas décadas . Em seu quinto relatório de avaliação de 2013 (AR5), o Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) estimou que era “improvável” que o SLR ultrapassasse 1 milhão neste século, mesmo que as emissões fossem muito altas . No entanto, uma série de estudos publicados nos anos desde então sugerem que as projeções de pior caso para SLR podem ser muito maiores – até 2m ou mais neste século. Com o lançamento desta semana do Relatório Especial do IPCC Oceano e Criosfera em um Clima em Mudança ( SROCC ), é útil dar uma olhada no entendimento atual de como o nível do mar mudou no passado e pode mudar no futuro. Neste explicador, o Carbon Brief examina as estimativas do aumento histórico do nível do mar e as evidências de que as taxas estão acelerando. Ele explora os impulsionadores do aumento histórico e futuro do nível do mar, incluindo a expansão térmica da água, o derretimento das geleiras e o derretimento das camadas de gelo. Por fim, compara as projeções de pior caso do IPCC com outros estudos publicados antes e depois do lançamento do AR5. aumento global do nível do mar Aumento do nível do mar acelerando Reconstruir as mudanças passadas nos níveis globais do mar está longe de ser uma tarefa simples. Embora medições de satélite de alta qualidade com cobertura global estejam disponíveis desde o início dos anos 1990, antes disso os pesquisadores dependiam de medidores de maré espalhados pelo mundo. Esses medidores de maré cobrem principalmente as regiões costeiras, deixando para os pesquisadores descobrir a melhor forma de preencher as lacunas. Os medidores de maré também estão sujeitos a fatores que podem complicar a interpretação das mudanças locais no nível do mar, nomeadamente subsidência (submersão da terra) ou ressalto isostático (subida da terra devido ao degelo dos glaciares). O AR5 apresentou três estimativas do aumento global do nível do mar: de Church e White , Jevrejeva e Ray e Douglas . Dois conjuntos de dados SLR adicionais – Hay e Dangendorf – foram publicados nos últimos anos. (Veja o artigo recente do Carbon Brief sobre o conjunto de dados Dangendorf.) Todos esses cinco conjuntos de dados são mostrados na figura abaixo (linhas coloridas), junto com medições de altímetro de satélite (em preto) após 1993. O gráfico superior mostra estimativas da mudança global do nível do mar (em milímetros), enquanto o gráfico inferior mostra os 20 – taxa média de variação anual (mm/ano). Os níveis do mar subiram entre 0,18 e 0,2 m (180 a 200 mm) desde 1900. Os conjuntos de dados mais recentes de Hay e Dangendorf tendem a mostrar menos aumento do nível do mar do que os conjuntos de dados anteriores de Church e White e Jevrejeva. Enquanto as estimativas SLR concordam principalmente nas últimas décadas, divergências maiores são evidentes antes de 1980. As taxas de mudança nos níveis globais do mar são mostradas como médias de 20 anos de longo prazo porque os anos individuais são sensíveis às temperaturas da superfície global; Os anos de El Niño , onde as temperaturas são um pouco mais quentes, tendem a ter SLR mais rápido do que os anos mais frios de La Niña. Recentemente, tem havido algum debate sobre se a taxa atual de SLR excede aquela experimentada na década de 1940. Três dos cinco conjuntos de dados (Dangendorf, Hay e Church and White) sugerem que a taxa atual de aumento do nível do mar – medida por altímetros de satélite precisos – é cerca de 50% mais rápida do que a observada na década de 1940. O conjunto de dados de Ray e Douglas sugere que as taxas atuais de SLR medidas por altímetros de satélite estão modestamente acima do pico da década de 1940, enquanto um dos cinco – Jevrejeva – sugere que a taxa atual de SLR está abaixo da década de 1940. No entanto, mesmo os autores do conjunto de dados de Jevrejeva sugerem em seu artigo que uma visão mais longa do nível do mar – de 1800 até o presente – ainda sugere que “a taxa de aumento do nível do mar está aumentando com o tempo”. Há também evidências de aceleração do SLR no período pós-1993, quando dados de altimetria de satélite de alta qualidade estão disponíveis. De acordo com o recente relatório BAMS State of the Climate de 2018 , a aceleração no SLR durante o período pós-1993 é de cerca de 0,1 mm por ano; isso significa que a taxa de SLR está aumentando em 1 mm por ano a cada década. É importante notar que o SLR global esconde muita variabilidade local nas mudanças do nível do mar no passado e nas esperadas no futuro. De acordo com o IPCC AR5 : “[S] a mudança dos ventos de superfície, a expansão do aquecimento da água do oceano e a adição de gelo derretido podem alterar as correntes oceânicas que, por sua vez, levam a mudanças no nível do mar que variam de um lugar para outro.” O AR5 também sugere que o derretimento das geleiras pode afetar a forma e o campo gravitacional da Terra, causando flutuações regionais no nível do mar. Compactação de sedimentos, placas tectônicas e subsidência localizada podem desempenhar um papel em regiões específicas. Impulsionadores do aumento do nível do mar Embora existam ligações claras entre o aumento das temperaturas globais e o nível do mar, os mecanismos específicos pelos quais o aquecimento resulta em SLR são mais complexos. Um dos principais impulsionadores do SLR que o mundo experimentou nas últimas décadas não é o derretimento de geleiras ou mantos de gelo. Em vez disso, é impulsionado pela expansão térmica da água. À medida que o oceano aquece, a água do mar torna-se menos densa e expande-se, elevando o nível do mar. O rápido aumento no conteúdo de calor do oceano levou a um aumento de cerca de 19 mm no nível do mar apenas devido à expansão térmica entre 1993 e 2010, cerca de um terço do aumento total de 54 mm. Os principais impulsionadores da elevação média anual do nível do mar são mostrados na figura abaixo, que se baseia em dados do IPCC AR5 e abrange três períodos de tempo sobrepostos (1901-1990, 1971-2010 e 1993-2010). Esses fatores são a expansão térmica (azul escuro), o derretimento das geleiras (tanto na Groenlândia, amarelo, quanto globalmente, azul claro), o derretimento das camadas de gelo da Groenlândia (laranja) e da Antártida (vermelho), bem como mudanças no armazenamento de água terrestre ( lagos, reservatórios e águas subterrâneas, vermelho escuro). A taxa estimada de SLR no conjunto de dados Church and White é mostrada pelo quadrado preto, destacando o fato de que nem os modelos nem as observações são capazes de capturar totalmente todos os drivers que contribuem para o SLR. No entanto, vale a pena notar que a lacuna é menor no período de 1901-1990 se os conjuntos de dados de Hay ou Dangendorf forem usados, pois eles mostram apenas cerca de 1,1 mm/ano de aquecimento. As estimativas de contribuições para SLR de cada motorista são incompletas, principalmente para períodos anteriores. Por exemplo, observações de expansão térmica não estavam disponíveis no período 1901-1990 no IPCC AR5. Da mesma forma, as estimativas de perda de manto de gelo só se tornaram disponíveis nas últimas décadas e foram bastante aprimoradas por sensores gravimétricos ( GRACE ) lançados em satélites no início dos anos 2000. Os modelos climáticos no AR5 geralmente não incluíam estimativas históricas de SLR das camadas de gelo da Groenlândia e da Antártida. No entanto, o gráfico mostra que, embora o derretimento das geleiras e a expansão térmica tenham sido responsáveis ​​pela maior parte do SLR histórico, isso vem mudando nos últimos anos. Existem agora contribuições maiores para o SLR provenientes do derretimento da camada de gelo e das mudanças no armazenamento de água no solo – impulsionadas em parte pelo esgotamento das águas subterrâneas para irrigação. De acordo com o relatório do Estado do Clima da BAMS de 2018 , o derretimento das geleiras e mantos de gelo contribuiu com dois terços do SLR total entre 2005 e 2016. O IPCC AR5 forneceu projeções do futuro SLR em quatro diferentes cenários de emissões, chamados “Representative Concentration Pathways” ou “ RCPs ”. O IPCC AR5 projetou que a expansão térmica seria o maior fator individual no futuro SLR em todos os cenários de emissões, seguido pelo derretimento de geleiras e mantos de gelo. Em geral, esperava que a Groenlândia desempenhasse um papel maior do que a Antártica na contribuição para o SLR ao longo do século 21 e projetava uma contribuição relativamente pequena das camadas de gelo em comparação com outros fatores. No entanto, essas projeções relativamente conservadoras foram contestadas por uma série de artigos nos últimos anos que buscaram entender melhor a dinâmica e a estabilidade da camada de gelo em um clima de aquecimento. conservadorismo IPCC Desde o AR5 em 2013, um grande número de novos estudos sobre o futuro SLR foi publicado. Muitos deles mostraram estimativas de SLR de pior caso substancialmente mais altas até o final do século 21 do que as publicadas no AR5 – em grande parte devido a uma reavaliação das perdas potenciais dos mantos de gelo da Antártida e da Groenlândia. Algumas estimativas iniciais nas décadas de 1980 e 1990 eram bastante altas, mas esse também foi um período em que a ciência em torno do derretimento da camada de gelo era menos bem compreendida. Embora vários estudos na última década tenham as melhores estimativas do futuro SLR em linha com as projeções do IPCC, suas estimativas de pior caso são quase todas superiores ao limite superior da faixa do IPCC. Como Garner disse ao Carbon Brief: “Desde a publicação do relatório do IPCC em 2013, vimos a gama de projeções SLR futuras se expandir significativamente, com alguns estudos sugerindo a possibilidade de até 2,5 milhões de SLR médio global até 2100. “Existem vários fatores que impulsionam a incerteza nas quantidades e taxas futuras de SLR, mas o comportamento das camadas de gelo da Antártida e da Groenlândia em um clima mais quente é, talvez, um dos maiores contribuintes para essa incerteza. Em particular, como novos estudos surgiram sugerindo a possibilidade de maiores contribuições para o aumento do nível do mar da camada de gelo da Antártica do que se pensava anteriormente, vimos o limite superior das projeções SLR futuras subirem.” As camadas de gelo da Antártida, em particular, provaram ser uma grande fonte de incerteza nas projeções futuras de SLR. Um estudo, publicado na Nature em 2016, sugeriu que um processo anteriormente não considerado conhecido como “ instabilidade do penhasco de gelo marinho ” (MICI) significava que as geleiras na Antártica eram mais instáveis ​​do que os cientistas pensavam. O documento concluiu que “a Antártica tem o potencial de contribuir com mais de um metro de SLR até 2100 e mais de 15m até 2500” se as emissões futuras forem muito altas. No entanto, um artigo publicado no Atlantic relatou que os autores do estudo “reduziram algumas de suas projeções de pior caso para o século 21” depois de fazer melhorias em seu modelo. Os resultados provavelmente colocarão a contribuição da Antártida para o SLR em 2100 em “cerca de um pé” (30 cm), diz o artigo, o que é “muito mais próximo das projeções feitas por outros glaciologistas”. Um artigo recente – também na Nature – argumentou que, embora o MICI não fosse necessário para reproduzir o SLR visto nas eras glaciais, mesmo sem o MICI, a Antártica provavelmente contribuirá com cerca de 0,15m para o nível do mar até 2100 sob o RCP8.5, com uma faixa “provável” de 13-31 cm. Essas estimativas são notavelmente mais altas do que a contribuição da melhor estimativa de 0,05 milhão da Antártica publicada no IPCC AR5. Garner e seus colegas sugerem uma série de razões pelas quais o SLR projetado nos relatórios do IPCC pode ser menor do que as estimativas de ponta de outros estudos. Esses motivos incluem que os modelos de processo – modelos baseados puramente na física em vez de treinados usando observações – citados pelo IPCC tendem a não mostrar grandes contribuições das camadas de gelo à medida que as temperaturas aumentam, pois podem capturar mal as possíveis respostas dinâmicas das camadas de gelo, como o MICI. Outro fator é que as estimativas do IPCC mostram a faixa de SLR “provável” (17º a 83º percentil), enquanto muitos outros estudos mostram faixas “muito prováveis” (5º a 95º percentil) de futuros potenciais. Finalmente, Garner e seus colegas sugerem que “os relatórios do IPCC tendem a errar ao fornecer estimativas intencionalmente cautelosas e conservadoras de SLR, em vez de focar em possibilidades extremas menos prováveis ​​que seriam de grande consequência, caso ocorressem”. Eles sugerem que os estudos que usam abordagens mais inovadoras, que ainda não ganharam amplo apoio entre a comunidade de pesquisa mais ampla, podem ser descartados nesses tipos de avaliações – mesmo que reflitam riscos potenciais reais. * Este artigo foi publicado originalmente no site Carbon Brief e republicado aqui sob uma licença Creative Commons. Leia aqui a versão original em inglês: https://www.carbonbrief.org/explainer-how-climate-change-is-accelerating-sea-level-rise/ Henrique Cortez *, tradução e edição. [ Se você gostou desse artigo, deixe um comentário. Além disso, compartilhe esse post em suas redes sociais, assim você ajuda a socializar a informação socioambiental ] in EcoDebate, ISSN 2446-9394