Estalagmite do Brasil revela aquecimento tropical rápido na desglaciação

Os testemunhos de gelo guardam um registo minucioso das temperaturas e das condições atmosféricas do passado, que recua centenas de milhares de anos.

Já os trópicos, em comparação, deixaram muito menos pistas, o que torna bem mais difícil reconstituir de que forma as temperaturas aí evoluíram.

Um novo estudo ajudou a colmatar esta lacuna com recurso a uma antiga formação numa gruta do Brasil.

A investigação concluiu que, durante um dos episódios climáticos mais marcantes da última Idade do Gelo, as temperaturas tropicais variaram muito mais depressa do que os cientistas previam.

A descoberta partida

Em 2009, surgiu uma estalagmite partida no meio de uma pilha de detritos no interior da Gruta Rei do Mato, na savana do sudeste do Brasil.

As estalagmites crescem a partir do chão das grutas, camada após camada, à medida que pinga água rica em minerais.

Angela Ampuero, investigadora em paleoclimatologia na Universidade de São Paulo (USP), e a sua equipa identificaram naquela rocha estratificada um “diário” oculto de temperatura.

Cada banda aprisionava microbolsas da própria água que a tinha formado. O que tornava a amostra invulgar era o período que abrangia.

Uma datação cuidada mostrou que a rocha cresceu de forma contínua entre cerca de 22.500 e 9.300 anos atrás, cobrindo toda a desglaciação - o longo degelo que conduziu do último período glaciário ao mundo quente que conhecemos.

Bolhas e lasers

O segredo está nas gotículas presas, a que os cientistas chamam inclusões fluidas: bolsas microscópicas de água antiga de gotejamento, seladas no cristal.

Se forem analisadas correctamente, permitem reconstruir quão quente estava a gruta no dia em que cada bolsa ficou fechada.

Medi-las exige um laser e muita paciência. Os investigadores arrefecem uma bolsa até a água ficar no limiar de formar bolhas, disparam um pulso de laser para iniciar uma bolha e, depois, aquecem até ela desaparecer.

A temperatura a que a bolha se extingue indica quão quente foi a gruta no passado. O procedimento foi repetido em cerca de 40 gotículas por camada, ao longo de 21 secções da coluna, e os resultados foram depois calculados por média.

Isto trouxe uma precisão rara. Muitas estimativas tropicais para esta época têm incertezas superiores a 1,7 °C (3 °F), enquanto aqui cada ponto ficou limitado a uma fracção de grau.

Dez graus mais quente

Organizadas cronologicamente, as camadas contam uma história simples. A gruta aqueceu de cerca de 14,4 °C (58 °F) nas fases mais frias da Idade do Gelo para aproximadamente 20,0 °C (68 °F) no período quente que se iniciou por volta de há 10.000 anos.

O sinal também concorda com uma estimativa mais antiga obtida a partir de águas subterrâneas no nordeste do Brasil. O que os registos anteriores não captavam eram oscilações mais pequenas escondidas dentro do aquecimento global do período.

A curva de Ampuero sobe em dois grandes degraus, interrompidos por um curto arrefecimento há cerca de 14.000 anos.

Essa descida coincide com a Reversão Fria Antárctica, uma breve pausa no aquecimento no Hemisfério Sul que também foi registada por glaciares e lagos nos Andes.

Apesar de o arrefecimento ter sido reduzido, a gruta conseguiu detectá-lo. Esse ligeiro frio ficou gravado na pedra durante 14.000 anos.

Um solavanco súbito

É no segundo degrau que o registo se torna especialmente impressionante. Precisamente quando começou uma vaga de frio no Norte conhecida como Dryas Recente (Younger Dryas), há cerca de 12.900 anos, a gruta subiu aproximadamente 1,4 °C (2,5 °F) em dois séculos.

À escala natural, trata-se de um empurrão rápido para cima. Tudo indica que mudanças no oceano Atlântico explicam este aquecimento.

Quando a grande corrente de revolvimento do Atlântico abranda, o calor acumula-se no Atlântico Sul.

Testemunhos de lama do fundo do mar mostram sinais de que a circulação de revolvimento atlântica quase parou. Os investigadores consideram que esse calor retido se espalhou depois para o continente e elevou a temperatura registada na gruta.

A mesma desaceleração também aumentou a precipitação na região, algo que poderia ter arrefecido o ambiente sob uma maior cobertura de nuvens. No entanto, a gruta indica o contrário.

O aquecimento continuou a intensificar-se durante os intervalos mais húmidos, sugerindo que precipitação e temperatura seguiram trajectórias independentes, em vez de se anularem.

Mais lento do que hoje

A comparação com o presente é o ponto mais incisivo do estudo. Mesmo esse impulso natural mais rápido - o pico associado ao Dryas Recente - foi mais lento do que o aquecimento observado nesta região desde 1980.

Termómetros nas proximidades da gruta têm subido a um ritmo próximo de 0,33 °C (0,6 °F) por década. O aquecimento moderno aqui é mais do dobro da velocidade máxima alcançada durante a desglaciação. A razão é evidente.

Hoje, o dióxido de carbono aumenta quase 19 partes por milhão por década, um valor muito acima de qualquer subida natural registada nas medições do passado profundo.

A diferença deverá aumentar. O clima ainda não respondeu totalmente ao carbono já presente na atmosfera, pelo que os autores esperam que a taxa de aquecimento continue a crescer durante décadas antes de estabilizar.

Interpretar o aviso

Pela primeira vez, o centro-leste da América do Sul dispõe de um registo de temperatura terrestre tropical suficientemente preciso para discriminar alterações ao longo do tempo com confiança.

O registo fixa o aquecimento total em perto de 5,6 °C (10 °F) e apanha um salto abrupto, impulsionado pelo oceano, que métodos mais antigos tinham esbatido num desvio gradual e pouco definido.

Com este nível de detalhe, a gruta torna-se uma referência. Modelos usados para projectar o futuro da região podem agora ser confrontados com um registo local sólido.

O resultado oferece uma referência local directa, em vez de depender apenas de estimativas indirectas. Um estudo separado relaciona isto com um agravamento do stress sobre a Amazónia setentrional.

A mensagem mais profunda tem que ver com a velocidade. O fim da Idade do Gelo foi um período dramaticamente variável por causas naturais, mas o aquecimento provocado pelo ser humano está a ocorrer ainda mais depressa, sem sinais de abrandamento.