Lama de lagos na China revela falhas nos registos históricos de fuligem no Ártico

Os modelos climáticos dependem de registos históricos rigorosos para reconstruírem o que existia na atmosfera noutras épocas. Para reproduzir o aquecimento passado do Ártico, os cientistas precisam de saber quanta fuligem caiu sobre a neve ártica.

Essas quantificações costumam ser obtidas a partir de inventários de incêndios, actividade industrial e consumo de combustíveis. No entanto, dentro dessas estimativas escondia-se uma lacuna que os números, por si só, não denunciavam.

A pista decisiva não surgiu no próprio Ártico, mas sim na lama de lagos na China, a milhares de quilómetros. Esta evidência pode alterar as estimativas sobre a rapidez com que o extremo norte tem vindo a derreter.

Fuligem na neve do Ártico

Albedo é a medida de quanta luz uma superfície reflecte. A neve limpa tem albedo elevado, devolvendo a maior parte da luz solar à atmosfera antes que consiga aquecer o solo.

Quando partículas escuras assentam sobre essa superfície branca, o efeito inverte-se. O carbono negro é o resíduo fuliginoso da combustão de combustíveis, madeira e culturas agrícolas, e tende a absorver a luz do sol em vez de a reflectir.

Mesmo uma deposição ligeira aquece a neve e acelera o degelo. Assim que o derretimento começa, é comum auto-reforçar-se: o solo exposto e a água aberta absorvem muito mais calor do que a neve.

Desta forma, a superfície aquece, derrete-se mais neve e surge ainda mais terreno escuro. Os cientistas conhecem este ciclo de retroalimentação há muitos anos.

A lama como registo

Durante muito tempo, a investigação não dispunha de uma imagem fiável sobre quanta fuligem se deslocou pela atmosfera do Hemisfério Norte antes de existirem satélites e estações de monitorização.

Uma equipa do Institute of Earth Environment, integrado na Academia Chinesa de Ciências (CAS), procurou essa história num arquivo improvável: os sedimentos de lagos.

No fundo dos lagos, camadas finas de lama acumulam-se ano após ano, retendo o que cai do céu. Quanto mais fundo se “lê” na lama, mais recuamos no tempo.

A fuligem presente em cada camada reflecte o que ardia e em que intensidade no momento em que esse sedimento assentou. Xuehong Gong e os seus colegas analisaram essas camadas em lagos distribuídos por várias regiões da China.

Um ponto cego nas emissões

O registo sedimentar descreveu uma realidade que não coincidia com os números oficiais. Em geral, os investigadores reconstroem a poluição passada somando incêndios conhecidos, actividade industrial e utilização de combustíveis.

Antes de meados do século XX, essas estimativas ficavam aquém. A lama continha muito mais carbono negro do que os totais calculados previam. Em épocas anteriores, teria havido muito mais combustão do que os registos indicam.

Essa discrepância encaixa num padrão já assinalado por outros cientistas. O gelo polar antigo também tem levado a rever em alta as estimativas históricas de fuligem. Um estudo sugere que os valores mais antigos estavam bem abaixo do total real.

Executar o modelo

Reconhecer que os números antigos estavam subestimados é apenas parte do problema. Para perceber o que isso implica no Ártico, foi necessário recorrer a um modelo climático numérico, uma simulação computacional das interacções entre ar, calor e superfícies.

Por isso, a equipa construiu uma correcção. Aumentou as séries históricas de fuligem para ficarem alinhadas com o que os sedimentos e os testemunhos de gelo sugeriam e, depois, introduziu essa história ajustada no modelo.

Cada simulação usou uma intensidade diferente para testar até que ponto os resultados variavam consoante a hipótese adoptada. Como ninguém consegue fixar um valor histórico exacto, as simulações exploraram um intervalo, em vez de um único número.

Respostas do modelo

Em todas as simulações, a fuligem adicional deixou uma assinatura nítida. Ao incorporar emissões mais elevadas, o extremo norte aqueceu mais na primavera e no verão, quando a luz solar regressa e ainda existe neve por derreter.

Com mais luz absorvida à superfície, o modelo mostrou maior degelo da neve no Ártico. A cobertura de neve recuou mais depressa, devido à fuligem que a contabilidade anterior não tinha incluído.

A dimensão do efeito variou conforme a quantidade extra de fuligem assumida pelos investigadores.

Ainda assim, todas as versões apontaram no mesmo sentido: ao corrigir o registo em alta, o Ártico simulado aquece e derrete mais rapidamente.

A ligação à primavera

A fuligem é mais prejudicial onde coincidem luz solar e neve. O carbono negro no ar do Ártico atinge o máximo na primavera, precisamente quando o sol sobe e a cobertura de neve continua espessa.

Este pico sazonal já apareceu em medições directas. Outras investigações encontraram muito mais fuligem no ar do Ártico na primavera, na mesma estação em que o modelo indica maior sensibilidade.

Em conjunto, o calendário sazonal e as emissões corrigidas tornam mais nítida uma preocupação antiga: o Ártico pode ter estado a aquecer sob uma carga de fuligem mais pesada do que os registos históricos sugeriam.

Corrigir a linha de base

As reconstituições do início da era industrial assentavam em valores de fuligem que, segundo a lama, eram demasiado baixos. Este estudo contraria essa premissa com evidência física.

O resultado pode mudar a forma como os cientistas constroem as suas estimativas de linha de base. Se a fuligem histórica foi mais elevada, parte do aquecimento inicial do Ártico - durante muito tempo atribuído a outras causas - poderá estar ligada ao carbono negro.

As projecções baseadas nos valores antigos também podem precisar de ser reavaliadas. Os investigadores apresentam as suas emissões corrigidas como um intervalo, não como um veredicto, e defendem melhores registos históricos para o estreitar.

Mesmo com essas cautelas, a mensagem central mantém-se clara: o Ártico tem acumulado fuligem há mais tempo e em quantidades maiores do que os registos históricos indicavam.