Um estudo aprofundado liderado por pesquisadores da Universidade do Arizona pode ter resolvido dois mistérios que há muito intrigam os especialistas em paleoclima: de onde vieram as camadas de gelo que surgiram na última era glacial, há mais de 100,000 anos, e como elas poderiam crescer tão rápido?
Compreender o que impulsiona os ciclos glacial-interglaciais da Terra – o avanço e recuo periódicos das camadas de gelo no Hemisfério Norte – não é tarefa fácil, e os pesquisadores dedicaram esforços substanciais para explicar a expansão e o encolhimento de grandes massas de gelo ao longo de milhares de anos. O estudo, publicado na revista Nature Geoscience, propõe uma explicação para a rápida expansão das camadas de gelo que cobriram grande parte do Hemisfério Norte durante a era glacial mais recente, e as descobertas também podem se aplicar a outros períodos glaciais ao longo da história da Terra.
Cerca de 100,000 anos atrás, quando os mamutes vagavam pela Terra, o clima do Hemisfério Norte despencou em um congelamento profundo que permitiu a formação de enormes camadas de gelo. Durante um período de cerca de 10,000 anos, as geleiras das montanhas locais cresceram e formaram grandes mantos de gelo cobrindo grande parte do atual Canadá, Sibéria e norte da Europa.
Embora tenha sido amplamente aceito que a “oscilação” periódica na órbita da Terra ao redor do sol desencadeou o resfriamento no verão do Hemisfério Norte que causou o início da glaciação generalizada, os cientistas têm lutado para explicar as extensas camadas de gelo que cobrem grande parte da Escandinávia e do norte da Europa, onde as temperaturas são bem mais amenas.
Ao contrário do frio arquipélago ártico canadense, onde o gelo se forma prontamente, a Escandinávia deveria ter permanecido praticamente livre de gelo devido à Corrente do Atlântico Norte, que traz água quente para as costas do noroeste da Europa. Embora as duas regiões estejam localizadas em latitudes semelhantes, as temperaturas do verão escandinavo estão bem acima de zero, enquanto as temperaturas em grandes partes do Ártico canadense permanecem abaixo de zero durante o verão, de acordo com os pesquisadores. Devido a essa discrepância, os modelos climáticos têm lutado para explicar as extensas geleiras que avançaram no norte da Europa e marcaram o início da última era glacial, disse o principal autor do estudo, Marcus Lofverstrom.
“O problema é que não sabemos de onde vieram esses mantos de gelo (na Escandinávia) e o que os levou a se expandir em tão pouco tempo”, disse Lofverstrom, professor assistente de geociências e chefe do UArizona Earth System Dynamics Laboratório.
Para encontrar respostas, Lofverstrom ajudou a desenvolver um modelo de sistema terrestre extremamente complexo, conhecido como Community Earth System Model, que permitiu à sua equipe recriar realisticamente as condições que existiam no início do período glacial mais recente. Notavelmente, ele expandiu o domínio do modelo de camada de gelo da Groenlândia para abranger a maior parte do Hemisfério Norte com alto detalhe espacial.
Usando essa configuração de modelo atualizada, os pesquisadores identificaram os portais oceânicos no arquipélago ártico canadense como um elemento crítico que controla o clima do Atlântico Norte e, finalmente, determina se as camadas de gelo podem ou não crescer na Escandinávia.
As simulações revelaram que, enquanto os portais oceânicos no Arquipélago Ártico Canadense permanecerem abertos, a configuração orbital da Terra resfriou o Hemisfério Norte o suficiente para permitir o acúmulo de camadas de gelo no norte do Canadá e na Sibéria, mas não na Escandinávia.
Em um segundo experimento, os pesquisadores simularam um cenário até então inexplorado em que mantos de gelo marinho obstruíam as vias navegáveis do arquipélago ártico canadense. Nesse experimento, as águas comparativamente frescas do Ártico e do Pacífico Norte – normalmente encaminhadas pelo arquipélago ártico canadense – foram desviadas para o leste da Groenlândia, onde as massas de águas profundas normalmente se formam. Esse desvio levou a um refrescamento e enfraquecimento da circulação profunda do Atlântico Norte, expansão do gelo marinho e condições mais frias na Escandinávia.
“Usando simulações de modelos climáticos e análises de sedimentos marinhos, mostramos que a formação de gelo no norte do Canadá pode obstruir as passagens oceânicas e desviar o transporte de água do Ártico para o Atlântico Norte”, disse Lofverstrom, “e isso, por sua vez, leva a uma circulação oceânica enfraquecida. e condições frias na costa da Escandinávia, o que é suficiente para começar a produzir gelo naquela região”.
“Estas descobertas são apoiadas por registros de sedimentos marinhos do Atlântico Norte, que mostram evidências de geleiras no norte do Canadá vários milhares de anos antes do lado europeu”, disse Diane Thompson, professora assistente do Departamento de Geociências da UArizona. “Os registros de sedimentos também mostram evidências convincentes de uma circulação oceânica profunda enfraquecida antes da formação das geleiras na Escandinávia, semelhante aos nossos resultados de modelagem”.
Juntos, os experimentos sugerem que a formação de gelo marinho no norte do Canadá pode ser um precursor necessário para a glaciação na Escandinávia, escrevem os autores.
Levar os modelos climáticos além de sua aplicação tradicional de prever climas futuros oferece uma oportunidade para identificar interações anteriormente desconhecidas no sistema terrestre, como a interação complexa e às vezes contraintuitiva entre as camadas de gelo e o clima, disse Lofverstrom.
“É possível que os mecanismos que identificamos aqui se apliquem a todos os períodos glaciais, não apenas ao mais recente”, disse ele. “Isso pode até ajudar a explicar períodos frios mais curtos, como a reversão do frio Younger Dryas (12,900 a 11,700 anos atrás) que pontuou o aquecimento geral no final da última era glacial”.
O estudo originalmente publicado em Nature Geoscience. Junho 09, 2022.
