Cera foliar revela a química da chuva no Utah ao longo de 240 000 anos e do MIS 7

Há anos que os cientistas do clima têm um conhecimento profundo e amplamente documentado sobre a forma como a última Idade do Gelo alterou os padrões de precipitação no Oeste americano.

O que se passou dentro do ciclo glaciário anterior, porém, permanecia em grande parte por esclarecer - sobretudo no que toca ao episódio de aquecimento ocorrido há cerca de 240 000 anos.

Para colmatar essas lacunas, uma equipa de investigadores decidiu testar se a cera foliar antiga, preservada nos sedimentos de dois lagos do Utah, poderia trazer respostas.

Cera foliar e memória da chuva

As plantas revestem as folhas com uma película fina e cerosa. Quando uma folha cai e é arrastada para um lago, essa mesma cera pode conservar-se nos sedimentos durante centenas de milhares de anos.

No interior da cera fica retida uma assinatura química da chuva que a planta absorveu. Os átomos de hidrogénio guardam um registo químico da água que fez crescer e sustentou a folha.

Foi precisamente esse registo que investigadores da Universidade da Califórnia do Sul (USC) e da Universidade Brown procuraram.

Para isso, extraíram testemunhos de sedimento do Great Salt Lake (Grande Lago Salgado) e do Bear Lake (Lago Bear), no norte do Utah, e seguiram a química da cera vegetal ao longo de centenas de milhares de anos.

Folhas que marcam o tempo

Rachel T. So, investigadora de pós-graduação na USC e primeira autora do artigo, explica o raciocínio de forma directa.

O hidrogénio presente na cera das plantas provém da água subterrânea, e a água subterrânea deriva sobretudo da precipitação.

“Só há dois elementos numa cera foliar: carbono e hidrogénio”, disse So.

O hidrogénio aparece sob duas formas, na forma de isótopos - átomos do mesmo elemento que diferem no peso.

A forma mais leve evapora-se com facilidade. A forma mais pesada é libertada das nuvens mais rapidamente, depositando-se mais perto das costas e das cadeias montanhosas.

Tempestades frias, neve pesada e ar vindo de uma cordilheira deixam cada um a sua marca nas folhas.

O resultado é uma impressão digital na cera que se mantém durante centenas de milhares de anos.

Testemunhos profundos de dois lagos

O Great Salt Lake e o Bear Lake ficam a cerca de 120 quilómetros um do outro, mas estão longe de ser semelhantes.

Um é salgado e pouco profundo, um vestígio do muito maior Lago Bonneville pré-histórico. O outro é de água doce, mais profundo e situado a maior altitude, nas montanhas.

A ideia do estudo foi ler os dois registos em simultâneo. Se ambos mostrassem oscilações semelhantes, então as mudanças seriam regionais e não apenas uma particularidade de uma única bacia.

Os novos testemunhos prolongam o registo por dois ciclos glaciários completos - cerca de 240 000 anos - e acrescentam-se ao trabalho anterior sobre as antigas linhas de costa do Bonneville.

Surge um padrão nítido, visível em ambos os registos. Nos períodos mais intensos da Idade do Gelo, o gelo cobria a maior parte do Canadá e do norte dos Estados Unidos.

Nessa fase, a precipitação antiga do Utah exibia uma assinatura química claramente diferente daquela observada em épocas quentes.

A diferença revelou-se de cerca de 30 partes por mil, um desvio suficientemente grande para não deixar dúvidas.

Um período quente antigo

Dois desses intervalos mais quentes não são iguais entre si. O mais recente, por volta de há 125 000 anos, mostra uma química da precipitação próxima da actual.

Ambos os períodos foram quentes e apresentaram níveis semelhantes de dióxido de carbono. Mas o aquecimento mais antigo, ocorrido há aproximadamente 240 000 anos e designado pelos cientistas como MIS 7, não coincide com esse padrão.

Nessa altura, o dióxido de carbono era mais baixo e o sinal químico que normalmente indica um período quente e húmido quase não aparece no Great Salt Lake. No Bear Lake, a maior altitude, não aparece de todo.

Antes deste trabalho, a história mais profunda da química da precipitação no Oeste era praticamente um dossiê vazio; agora existe um registo.

Os modelos não explicam tudo

O professor Daniel E. Ibarra, da Universidade Brown, coautor do artigo, é directo quanto ao ponto em que a situação se encontra.

“Os modelos climáticos, na verdade, não fazem um grande trabalho a reconstruir os dados isotópicos que obtemos a partir das ceras foliares”, disse Ibarra.

Quando comparados com simulações padrão, os modelos subestimaram a magnitude da mudança na impressão digital química da chuva durante os períodos glaciários.

Também pareceram sobrestimar quanta humidade cai das tempestades à medida que estas avançam para o interior. Trata-se de uma discrepância que os dados proxy evidenciam, mas que não conseguem explicar por completo.

Um estudo separado ligou a corrente de jacto glaciária directamente à grande camada de gelo que em tempos cobriu a América do Norte.

Isto significa que acertar na interpretação da química da precipitação tem implicações que se fariam sentir muito para lá do Utah.

Água de mundos passados

A diferença entre modelos e dados não é um simples exercício abstracto de desempenho. Os mesmos modelos são usados para projectar a disponibilidade de água no Oeste durante o resto deste século.

Uma parte significativa da água subterrânea actualmente bombeada no sudoeste dos Estados Unidos foi recarregada quando o clima era mais frio e com mais neve.

Outra investigação, ao acompanhar o sistema aquífero do Planalto do Colorado, mostra o quão estreita é a ligação entre a água à superfície e a água subterrânea - e quão pressionadas ambas estão.

Dito de forma simples, grande parte da água do Oeste vem da última Idade do Gelo e, uma vez consumida, o clima moderno não a irá repor.

“Encontrámos evidência de grandes alterações nos padrões de precipitação ao longo dos ciclos da Idade do Gelo, o que nos diz que o Oeste americano é muito sensível às alterações climáticas globais”, disse a professora Jessica E. Tierney, da Universidade do Arizona.

Surgem novos dados

Até agora, ninguém tinha combinado registos paleoclimáticos da química da precipitação de dois grandes lagos do Oeste ao longo de dois ciclos glaciários completos.

O período quente mais recente assemelha-se ao mundo actual, mas o anterior não.

Os investigadores passam a poder testar os modelos climáticos contra o MIS 7, um intervalo quente sobre o qual, até aqui, existiam praticamente zero dados.

Para os modeladores, os testemunhos do Utah são um alvo a atingir - e, neste momento, os modelos falham-no. Para quem gere recursos hídricos, esta perspectiva alargada é preocupante.

O Oeste húmido e nevoso que recarregou os aquíferos da região pertence a um mundo mais frio, não ao mundo moderno em aquecimento.