Perda de gelo marinho do Árctico e aquecimento estratosférico súbito: por que o vórtice polar pode trazer invernos mais frios

A maioria das pessoas que acompanha as alterações climáticas espera que os invernos se tornem cada vez mais amenos.

Essa expectativa parece alinhar-se com o que se passa no Árctico, que tem aquecido várias vezes mais depressa do que a média global, ajudando a manter o ar mais frio “preso” nas altas latitudes.

Ainda assim, os invernos de 2022–2023 e 2023–2024 repetiram, cada um, a mesma perturbação atmosférica rara - e isso aconteceu duas vezes em temporadas consecutivas.

Em ambas as ocasiões, vagas de frio intenso varreram continentes durante semanas.

Gelo em falta

Há anos que investigadores tentam perceber se o desaparecimento do gelo no Árctico pode, de forma indireta, contribuir para invernos mais frios.

Para Jian Rao, cientista atmosférico da Nanjing University of Information Science and Technology (NUIST), a resposta é afirmativa.

Segundo o investigador, a sequência de acontecimentos passa por um fenómeno violento conhecido como aquecimento estratosférico súbito.

Estas mudanças dão-se a dezenas de quilómetros de altitude, mas os seus efeitos acabam por se notar à superfície semanas depois - muitas vezes sob a forma de frio severo em diferentes continentes.

Mais eventos de aquecimento em sequência

A equipa comparou dois intervalos de inverno: de 1979 a 1999 e de 1999 a 2024.

Ao contabilizarem todos os episódios registados de aquecimento estratosférico súbito, os investigadores observaram que a maior parte ocorreu no período mais recente.

O mesmo tipo de tendência surgiu quando analisaram invernos com dois episódios sucessivos de aquecimento na mesma estação. Estes invernos com múltiplos aquecimentos continuam a ser pouco comuns, mas estão a tornar-se mais frequentes.

Nos invernos de 2022–2023 e 2023–2024, houve aquecimentos consecutivos; em ambos os casos, esses episódios estiveram associados a frio intenso em áreas da América do Norte e da Eurásia.

A equipa de Rao procurou determinar se esta acumulação era apenas coincidência ou se refletia uma tendência forçada.

Colapso do vórtice polar

No alto da atmosfera sobre o Árctico, forma-se todos os invernos um anel de ventos fortes de oeste - o chamado vórtice polar.

Quando esse vórtice se mantém estável, o ar mais gelado fica retido sobre o polo e tende a permanecer mais “parado”.

Já quando o vórtice polar entra em colapso, o ar frio do Árctico extravasa para sul. É precisamente esse colapso que caracteriza um evento de aquecimento estratosférico súbito.

Em poucos dias, as temperaturas na estratosfera podem subir de forma abrupta. As rajadas de vento abrandam, podem ficar quase imóveis e, por vezes, chegam mesmo a inverter a direção.

Cientistas da NOAA têm acompanhado este fenómeno várias vezes na última década, incluindo a perturbação de fevereiro de 2023, que empurrou ar árctico para o interior da Europa.

Foco no Árctico

O gelo marinho do Árctico tem vindo a diminuir há mais de 40 anos, e a perda acelerou no final da década de 1990.

Esse momento coincide, de forma aproximada, com o período em que os eventos de aquecimento súbito começaram a agrupar-se com maior frequência nos padrões de tempo de inverno.

De acordo com dados de satélite, as 19 menores extensões de gelo em setembro de que há registo ocorreram todas desde 2007.

Há menos gelo porque uma área maior do oceano fica exposta ao ar frio e seco do inverno.

Com isso, altera-se a troca de calor e humidade entre o mar e a atmosfera. Os cientistas consideram que esta alteração se propaga para níveis mais altos, acabando por influenciar a própria estratosfera.

O papel das ondas à escala planetária

As ondas à escala planetária têm origem em fatores como cadeias montanhosas e contrastes de temperatura à superfície do oceano.

Elas ascendem através da atmosfera e, em condições normais, tendem a desviar-se para longe do polo à medida que sobem em direção à estratosfera.

A direção desse desvio depende de um efeito de “canal de orientação” que varia com a temperatura e com o vento.

Rao e os seus colegas concluíram que, com menos gelo marinho no Árctico, esse canal tende a enfraquecer.

Com a redução do gelo, mais ondas passam a inclinar-se na direção do polo em vez de se afastarem. Ao atingirem o vórtice, perturbam-no e provocam a sua deformação. Foi este o mecanismo identificado pela equipa através de experiências com modelos.

Segundo os autores, o principal fator está numa mudança da rapidez com que a rotação do ar varia desde as latitudes médias até ao polo. A estabilidade atmosférica também contribui, mas de forma muito mais limitada.

Frio que se espalha mais longe

Após um evento de aquecimento súbito, a perturbação desce gradualmente através das camadas da atmosfera. Entre 10 e 55 dias depois, o sinal pode tornar-se perceptível à superfície.

Surgem então vagas de frio na Eurásia e na América do Norte, que por vezes persistem durante semanas.

Em simulações com menor cobertura de gelo, o frio na América do Norte avançou mais para sul do que nas condições históricas anteriores.

Foi isso que mais chamou a atenção dos investigadores: apesar do aquecimento global, o frio associado a um vórtice polar quebrado não está a aliviar - está a alargar-se.

Sinais de aviso para o futuro

Até este estudo, ninguém tinha conseguido demonstrar de forma clara como a perda de gelo marinho do Árctico poderia estar a desencadear eventos sucessivos de aquecimento estratosférico súbito no mesmo inverno.

A equipa de Rao confirmou o mesmo padrão em vários modelos climáticos independentes e, de forma decisiva, concluiu que os gases com efeito de estufa, por si só, não explicam o fenómeno.

O quadro que emerge é coerente: menos gelo, mais perturbações e padrões de frio mais amplos a jusante.

“À medida que o aquecimento do Árctico remodela a variabilidade estratosférica, as anomalias de frio em alguns locais podem não diminuir”, escreveram os investigadores.

Para quem faz previsões sazonais, estes resultados oferecem uma forma mais robusta de antecipar surtos de frio com várias semanas de antecedência.

E, dos responsáveis pelo planeamento energético de Chicago a Pequim, há motivos para deixar de assumir que os extremos de frio vão desaparecer à medida que o clima aquece.