O aquecimento global está a deslocar os hotspots de ondas de calor ligados à humidade do solo

As ondas de calor costumam repetir-se nos mesmos cenários conhecidos: o interior seco da América do Norte, um verão mediterrânico abrasador, zonas agrícolas onde o solo fica sem água precisamente quando a temperatura atinge o pico. Quando o terreno está seco, a energia do sol transforma-se mais facilmente em calor - e é por isso que estes lugares ardem mais.

Durante muito tempo, o “mapa” de onde a secura do solo agrava mais o calor pareceu imutável. No entanto, um novo estudo baseado em modelos climáticos indica que um aquecimento intenso pode redesenhar esse mapa, retirando perigo de alguns focos actuais e fazendo surgir outros, bastante mais a norte.

O que faz o solo seco

Quando o solo perde humidade, deixa de “transpirar”. Em condições normais, plantas e terra libertam água para a atmosfera; essa evaporação leva consigo energia e arrefece o ambiente, tal como o suor arrefece a pele. Sem água disponível, esse mecanismo de arrefecimento interrompe-se.

Sem um “escoadouro” para a energia recebida, a radiação solar passa a aquecer directamente a superfície em vez de elevar vapor de água. O chão aquece, o ar por cima aquece mais depressa e um dia quente pode tornar-se perigoso.

Os cientistas chamam “acoplamento” a esta ligação entre a humidade do solo e a temperatura do ar, e ela é mais forte no verão.

Os locais onde essa ligação se impõe com mais força tendem a situar-se em faixas intermédias - nem encharcadas nem totalmente áridas. Entre elas contam-se as Grandes Planícies Centrais, partes da Índia, o sul da Europa e o Sahel africano.

Nestas regiões, um período seco pode transformar-se rapidamente numa onda de calor, porque o solo ainda tem água suficiente para que a evaporação conte, mas pouca o bastante para se esgotar.

Uma encruzilhada

Daniel F. T. Hagan, investigador do Hydro-Climate Extremes Lab da Universidade de Gante (UGent), na Bélgica, liderou uma equipa com um objectivo: identificar onde ficarão, até ao final do século, os focos em que o solo mais amplifica o calor.

Para isso, correram 11 modelos climáticos em dois futuros muito distintos, comparando um mundo que reduz emissões com outro que continua a queimar combustíveis fósseis.

No cenário de baixas emissões, os hotspots actuais tendem sobretudo a intensificar-se e a alargar-se ligeiramente, mantendo-se em linhas gerais onde já se encontram. O padrão conhecido permanece.

Já com um aquecimento elevado, o retrato altera-se. Os antigos hotspots próximos do equador perdem força e encolhem, enquanto surgem novos pontos críticos bem mais a norte. O controlo do solo seco sobre o calor de verão não cresce de forma uniforme - desloca-se.

O calor empurra-se para norte

Este avanço para latitudes mais altas é o elemento que os investigadores ainda não tinham conseguido fixar com clareza. Trabalhos anteriores tinham identificado os hotspots actuais e assumido que o clima os reorganizaria; mas a direcção exacta dessa mudança e o grau em que dependia das emissões continuavam pouco nítidos.

Até agora, ninguém tinha mostrado que um aquecimento forte empurra o acoplamento em direcção aos pólos, ao mesmo tempo que enfraquece a sua influência perto do equador.

Nos ensaios com maior aquecimento, áreas do norte da América do Norte e do norte da Europa passam a surgir como novos hotspots. Regiões que antes eram húmidas demais para o solo determinar a temperatura entram na faixa em que isso acontece. A água que as protegia torna-se menos disponível.

Surge ainda um fenómeno distinto a sul do equador, nos trópicos húmidos. Aí, o aquecimento intensifica tanto a evaporação que esta acaba por anular o aumento da precipitação e, mesmo assim, esgota o solo. A terra perde água até em anos chuvosos, reforçando o acoplamento onde menos se esperaria.

Porque é que o mapa se desloca

O estudo separa duas forças diferentes por trás destas mudanças, uma para cada lado do “desenho”. Onde aparecem novos hotspots, parece ser a própria atmosfera a tornar-se mais sensível: um mesmo impulso à superfície provoca oscilações de temperatura maiores do que antes. O ar reage com mais facilidade.

Onde os hotspots antigos desaparecem, a razão é outra. A alavanca do solo perde-se. À medida que certas zonas ficam mais húmidas, há água suficiente para evaporar de forma contínua e o calor de verão deixa de depender tanto da secura do terreno.

Um estudo recente, que acompanhou como o aquecimento já empurrou hotspots de ondas de calor para oeste, encaixa neste mesmo padrão geral.

Por trás de ambos os efeitos está uma mudança ampla na circulação atmosférica. A equipa associou grande parte desta reorganização a alterações nos padrões de ar ascendente e descendente - os “motores” que determinam onde chove e onde não chove.

A ligação com a célula de Hadley

Um dos factores mais determinantes é um grande circuito atmosférico conhecido como circulação de Hadley. É o sistema de ar ascendente junto ao equador e ar descendente sobre os subtrópicos, e ajuda a definir onde ficam desertos e florestas tropicais. Com o aquecimento do planeta, este circuito está a alargar-se, empurrando as suas margens secas em direcção aos pólos.

Essa expansão parece arrastar consigo, para norte, a zona em que o solo passa a dominar o calor. Quando o ar descendente e mais seco se estende sobre terras antes húmidas, aquece a superfície e retira humidade, preparando essas regiões para se tornarem amplificadores de calor no futuro. O alargamento deste circuito, já identificado em trabalhos de modelação anteriores, oferece uma explicação directa para a deriva para norte.

O reverso vê-se nos antigos hotspots. Em alguns deles, ventos diferentes trazem mais humidade oceânica e enfraquecem o ar descendente; a chuva aumenta e os solos mantêm-se húmidos. A secura que os tornava perigosos dilui-se, e a influência sobre a temperatura relaxa.

Solo húmido e ondas de calor futuras

O estudo chega a uma conclusão que faltava ao campo: com um aquecimento intenso, a geografia do calor impulsionado pela secura do solo não se limita a intensificar-se onde já existe. Ela divide-se, enfraquecendo perto dos trópicos e acendendo em direcção aos pólos. Esta divisão não é homogénea e depende do trajecto de emissões.

Para as regiões que herdam estes novos hotspots, as implicações são concretas. O norte da Europa, a faixa setentrional da América do Norte e áreas pontuais dos trópicos húmidos podem enfrentar um risco mais elevado de eventos compostos de seca e calor, em que a falta de água e as temperaturas altas se reforçam mutuamente e empurram os valores térmicos para lá do que a chuva, por si só, faria prever.

Comunidades e explorações agrícolas nessas zonas não têm planeamento pensado para esse “duo” de perigos. Investigação relacionada sobre o retorno entre a secagem do solo e uma atmosfera em aquecimento sugere que o calor adicional está longe de ser insignificante.

Para cientistas e decisores, a mensagem desloca o alvo. A adaptação tem-se concentrado nos hotspots actuais, mas este trabalho indica que os sistemas de alerta poderão ter de seguir o acoplamento à medida que ele migra. O local onde a próxima vaga de calor atingirá com mais severidade pode depender, em grande medida, de uma água que ninguém vê.