Arrefecimento do Oceano Austral chega ao Ártico num novo modelo climático

O arrefecimento do Oceano Austral consegue influenciar o Ártico, a meio mundo de distância. Em contraste, quando o arrefecimento ocorre no Hemisfério Norte, quase não há sinal a atravessar o equador. Um novo estudo com um modelo climático explica esta assimetria.

À partida, retirar a mesma quantidade de calor a cada hemisfério deveria produzir efeitos em espelho, apenas invertidos em relação ao equador. Na prática, essa simetria falha - e a explicação passa por uma faixa do oceano próxima do equador.

O arrefecimento do Oceano Austral leva vantagem

O desenho da experiência foi directo. Jun-Young Moon, cientista do clima na Yonsei University, na Coreia do Sul, e a sua equipa reduziram a luz solar sobre o extremo norte e, numa segunda simulação, sobre o extremo sul, ao longo de uma execução do modelo com 50 anos.

Nos dois cenários, o planeta arrefeceu aproximadamente o mesmo, perto de 2°F (1°C). O que mudou foi o local onde o frio se instalou.

Quando o arrefecimento foi aplicado no Oceano Austral, o Ártico desceu até 3.6°F (2°C). Já o arrefecimento no norte quase não conseguiu atravessar o equador.

Os cientistas já tinham observado antes este comportamento desequilibrado. Havia a noção de que o sul tende a influenciar o norte mais do que o inverso, mas o mecanismo permanecia pouco claro. Até agora, nenhum trabalho tinha acompanhado toda a cadeia de processos até às regiões mais setentrionais.

Em que é que o Pacífico se comporta de forma diferente

Em ambos os casos, a história passa pelo Pacífico tropical. Em cada simulação, o arrefecimento adicional acelerou os ventos alísios e empurrou o equador na direcção de La Niña - a fase fria que reorganiza padrões meteorológicos à escala global.

Depois, as trajectórias divergem. O arrefecimento do sul propagou-se muito melhor até ao Pacífico equatorial central, reduzindo ali a temperatura à superfície em cerca de 0.5°F (0.3°C) a mais do que no cenário de arrefecimento no norte.

O factor decisivo foi o vento. Ventos mais intensos sobre água mais fria aumentaram a evaporação - e a evaporação retira calor, o que arrefece ainda mais a superfície do mar.

Esse ciclo de retroalimentação foi mais forte no cenário do hemisfério sul, permitindo que o frio se expandisse para oeste, para o centro da bacia, em vez de ficar concentrado apenas na margem oriental. A cintura de chuva também contribuiu, deslocando-se em direcção ao hemisfério mais quente, tal como já tinha sido mostrado por investigação anterior.

Acalmar as tempestades equatoriais

Quando a água à superfície arrefece, a atmosfera acima responde. Em condições normais, o Pacífico central alimenta trovoadas altas que elevam ar quente e húmido. Com uma superfície mais fria, essas tempestades perdem energia.

Sob arrefecimento no sul, a acalmia das tempestades foi muito mais marcada. O modelo registou um aumento do calor a escapar para o espaço sobre o Pacífico ocidental, um sinal de que se formaram menos nuvens de tempestade.

Essa zona mais “silenciosa” avançou para oeste juntamente com a água mais fria. É aqui que os dois cenários se separam: uma quebra maior na actividade convectiva gera uma perturbação maior em altitude, e isso ajuda a empurrar o sinal tropical em direcção aos pólos.

Há muito que se associa a convecção tropical a padrões meteorológicos em regiões distantes. O que é novo é a ligação entre esse encadeamento e o grau em que as tempestades diminuem.

Uma onda a caminho do Ártico

A partir daí, os investigadores identificam um comboio de ondas de Rossby - uma sequência de zonas alternadas de alta e baixa pressão que descreve um arco desde os trópicos através do Hemisfério Norte.

Estas ondas, à escala planetária, permitem que a alta atmosfera transporte a “mensagem” do equador para o extremo norte. Onde a onda desceu, a pressão diminuiu.

Formou-se um sistema persistente de baixa pressão sobre o Pacífico Norte e o oeste do Canadá, e essa foi a área que mais arrefeceu no norte. A baixa era profunda, estendendo-se desde a superfície até aos níveis superiores da atmosfera.

Uma baixa deste tipo altera o movimento vertical do ar. Normalmente, o ar desce sobre o Ártico e aquece à medida que é comprimido. Como esse afundamento enfraqueceu, o aquecimento habitual diminuiu e a superfície ficou mais fria.

O gelo fixa o frio

Ar mais frio sobre um oceano já frio inclina o balanço para a formação de gelo. O novo gelo marinho expandiu-se pelas águas do norte, com os maiores ganhos junto ao Estreito de Bering, entre o Alasca e a Rússia.

O gelo recente é mais reflectivo, e superfícies claras devolvem mais luz solar para o espaço. Com menos radiação absorvida, a superfície arrefeceu ainda mais, favorecendo a formação de mais gelo.

Segundo a contabilidade do modelo, este ciclo auto-reforçado fez a maior parte do trabalho. As correntes oceânicas quase não se alteraram, e foi a atmosfera que transportou o sinal praticamente por si só.

Já antes se tinha sugerido que o extremo sul pode mexer com o Ártico. Um artigo separado mostrou que a redução do gelo marinho na Antárctida pode aquecer o Ártico ao reconfigurar o Pacífico tropical.

O Ártico também amplifica o arrefecimento com mais facilidade do que a Antárctida, o que ajuda a perceber porque é que o efeito inverso se mantém fraco.

Impactos para lá da Antárctida

No fundo, tudo converge num ponto de controlo. Se o arrefecimento distante fica confinado ou atravessa o planeta depende de quão intensamente arrefece o Pacífico equatorial central e de quanto silencia as tempestades nessa zona.

O sul tem uma influência maior - e isso tem implicações. Muitos modelos apresentam erros conhecidos sobre o Oceano Austral, e corrigi-los poderá melhorar a exactidão global mais do que corrigir falhas no norte.

O resultado também alimenta discussões sobre geoengenharia: experiências mostram que a latitude a que se reduz deliberadamente a luz solar altera quem arrefece e em que magnitude.

No mundo real, o mesmo conjunto de mecanismos pode activar-se à medida que a Antárctida muda. Água de fusão e o aquecimento do Oceano Austral arrefecem as águas austrais, e o arrefecimento do Oceano Austral pode estender-se até ao Ártico.

Uma perturbação no fundo do mundo não tem de ficar por lá.