Projeções do nível do mar após 2300: nuvens baixas e gelo marinho mantêm a subida

A maioria das projeções do nível do mar vai até 2100, por vezes 2150, acompanhando quanta massa de gelo derrete e quanto a água se expande com o aquecimento.

Por trás destes cenários está uma suposição implícita: quando os gases com efeito de estufa estabilizam, a subida acaba por abrandar até praticamente estagnar. Nessa lógica, o oceano ajusta-se e atinge um novo estado de equilíbrio.

Só que uma nova modelação climática indica que este calendário está atrasado por séculos. Mesmo depois de as emissões descerem, o nível do mar continuará a aumentar muito para lá de 2300.

O processo que mantém o nível do mar elevado envolve um factor que a ciência do clima tem tido dificuldade em quantificar com precisão: a presença de nuvens baixas sobre o oceano.

Calor que fica retido

Os oceanos aquecem lentamente e também arrefecem lentamente. Neste momento, guardam décadas de calor que a humanidade colocou na atmosfera ao queimar combustíveis fósseis.

Essa energia acumulada não desaparece no dia em que as emissões cessam. Pelo contrário, continua a dilatar a água à sua volta.

Uma equipa liderada pelo climatólogo Jong-Seong Kug, da Universidade Nacional de Seul (SNU), fez estas contas.

Mesmo com cortes muito ambiciosos nas emissões, o nível do mar parece encaminhar-se para uma subida de cerca de 17 polegadas (aprox. 43 cm) e para permanecer elevado durante centenas de anos.

A expansão térmica, por si só - sem depender do degelo - é responsável pela maior parte desse aumento. As camadas profundas do oceano continuam a absorver calor vindo da superfície, o volume de água cresce gradualmente e as zonas costeiras suportam as consequências.

Modelo projetado para séculos

Para observar este comportamento, a equipa construiu um modelo climático em que oceano, atmosfera, cobertura de gelo e superfície terrestre reagem entre si.

Depois, fizeram o modelo avançar centenas de anos, para além do ponto em que as projeções habituais param, com o objetivo de compreender melhor o que vem a seguir.

Num segundo conjunto de simulações, retiraram tudo excepto a atmosfera e introduziram a superfície oceânica aquecida como um dado fixo.

Esta abordagem permitiu isolar o que o padrão de temperatura à superfície, por si só, é capaz de provocar no ar acima.

Padrões de aquecimento

A temperatura à superfície do mar não sobe de forma uniforme. Há regiões que acumulam calor mais depressa do que outras, e o “mapa” resultante de manchas mais quentes e mais frias tem uma estrutura própria.

Segundo as simulações, é essa estrutura que passa a comandar a resposta climática muito depois de os gases com efeito de estufa deixarem de aumentar.

Nos resultados, as áreas mais quentes coincidiram com zonas onde se formam extensos mantos de nuvens baixas sobre o mar e com margens de gelo polar.

À medida que essas áreas aqueciam, nuvens e gelo alteravam-se. E essas alterações alimentavam o próprio aquecimento, amplificando o impulso inicial vindo do oceano.

Nuvens mais ralas

As nuvens baixas são camadas cinzentas e relativamente planas que cobrem grandes áreas do oceano e refletem a luz solar de volta para o espaço. Funcionam como um dos “ar condicionados” mais ignorados do planeta.

Quando esses mantos são mais brilhantes e densos, mais radiação solar é devolvida ao espaço em vez de aquecer a água por baixo.

Nas simulações com oceano aquecido, esses mantos tornam-se mais finos e o efeito refletor fica mais irregular. Com isso, mais luz solar atravessa as nuvens e atinge a água, que a absorve.

O mesmo aquecimento que desencadeia o problema enfraquece o próprio sistema de arrefecimento que deveria contrariá-lo.

Há anos que os investigadores sabem que a resposta das nuvens baixas é uma das maiores fontes de incerteza nas projeções climáticas. O que estava menos claro era o quanto essa resposta pode controlar a subida do nível do mar a muito longo prazo.

Recuo do gelo marinho

Em latitudes mais elevadas, ocorre algo semelhante. O gelo marinho reflete a maior parte da luz solar que o atinge.

Quando recua e deixa exposta a água escura do oceano, essa água absorve o calor em vez de o refletir.

Os climatólogos compreendem este efeito de retroalimentação ligado à refletividade do gelo há décadas. O que este trabalho acrescenta é uma visão conjunta de nuvens e gelo a atuarem em simultâneo.

Ambos reagem ao mesmo padrão de aquecimento, permitindo que, ano após ano, mais luz solar chegue ao oceano.

Uma subida que não desaparece

Até aqui, a manutenção do nível do mar elevado durante séculos era normalmente explicada como um ajuste lento do oceano ao calor já acrescentado à superfície.

O que estas simulações trazem é um elemento diferente: o padrão de aquecimento à superfície parece desencadear os efeitos de retroalimentação - nuvens mais ralas e gelo em recuo.

Por sua vez, essa retroalimentação continua a fazer entrar radiação solar adicional no oceano. Mesmo quando o impulso inicial dos gases com efeito de estufa perde força, a expansão mantém-se.

As simulações apenas com atmosfera confirmaram que o padrão à superfície, por si só, explica a absorção extra de calor pelo oceano.

O que falta nas previsões

A maioria dos modelos climáticos capta parte deste comportamento, mas não a totalidade. A forma como as nuvens baixas reagem a um oceano mais quente varia de modelo para modelo.

Além disso, o aquecimento também se distribui de maneira diferente à superfície do mar. Esses desvios acumulam-se e geram resultados de muito longo prazo bastante distintos.

Quem planeia zonas costeiras com base nas projeções actuais pode estar a subestimar durante quanto tempo o nível do mar continuará a subir depois de as emissões chegarem a zero.

As simulações apontam para séculos de aumento contínuo - não por estar a ser adicionado novo calor, mas porque o calor já preso continua a encontrar formas de entrar no oceano.

Kug e os seus colegas identificaram um mecanismo específico: o padrão de superfície gera retroalimentação, que por sua vez sustenta a absorção de calor.

Isto dá à investigação um alvo concreto para melhorar a modelação e reforçar a observação.

Também levanta novas questões sobre como o oceano atinge o equilíbrio após o aquecimento e sobre o impacto desse processo no futuro.