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An unusually delayed and persistent atmospheric CO₂ response to the 2023/24 El Niño

Este estudo revela que o El Niño de 2023/24 desencadeou uma resposta de crescimento de CO₂ atmosférico excepcionalmente tardia e persistente, impulsionada por um prolongado desequilíbrio entre a terra e a atmosfera, o que resultou em uma anomalia de carbono cumulativa duas vezes maior que a do evento de 2015/16, apesar de um forçamento inicial mais fraco.

Autores originais: Xiaoyu Sun, Denghui Ji, Sharon Patris, Darko Dubravica, Mathias Palm, Frank Hase, Minqiang Zhou, Marcus Rex, Justus Notholt

Publicado 2026-08-07

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CC BY 4.0

Autores originais: Xiaoyu Sun, Denghui Ji, Sharon Patris, Darko Dubravica, Mathias Palm, Frank Hase, Minqiang Zhou, Marcus Rex, Justus Notholt

Artigo original sob licença CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ✨ Esta é uma explicação gerada por IA do artigo abaixo. Não foi escrita nem endossada pelos autores. Para precisão técnica, consulte o artigo original. Ler aviso legal completo

Imagine a atmosfera da Terra como uma banheira gigante e invisível. Normalmente, a água entra pela torneira (dióxido de carbono liberado pelas pessoas queimando combustíveis) e escoa pelos canos (plantas e oceanos absorvendo-o). O nível da água sobe lenta e constantemente. Mas, às vezes, o tempo fica estranho. A cada poucos anos, o Oceano Pacífico tem um ataque de raiva chamado El Niño. Pense nisso como um abraço gigante e quente do oceano que muda o clima em todos os lugares. Quando isso acontece, os "canos de escoamento" do planeta — especialmente as florestas e a superfície do oceano — começam a entupir ou até mesmo a reverter, cuspindo carbono de volta para o ar em vez de engoli-lo. Os cientistas já sabem há muito tempo que esses ataques de raiva do clima fazem o nível da água na nossa banheira atmosférica subir mais rápido por um tempo. A grande questão é: quanto tempo essa água extra permanece lá e por que ela às vezes permanece muito mais tempo do que o próprio ataque de raiva?

Este artigo investiga um ataque de raiva recente e estranho que aconteceu em 2023 e 2024. Os pesquisadores, que atuam como detetives cósmicos rastreando o dióxido de carbono, encontraram algo surpreendente. Normalmente, quando o "pico" do El Niño (a parte mais quente e intensa do evento) passa, o excesso de carbono no ar começa a se acalmar de forma bastante rápida. Mas, para o evento de 2023/24, a atmosfera agiu como um adolescente teimoso que se recusa a ir para a cama mesmo depois que a festa acabou. Os níveis de carbono não apenas deram um salto; eles permaneceram altos por um tempo chocante, muito tempo depois de o oceano ter esfriado e o tempo ter voltado ao normal.

A equipe comparou este evento recente com os dois maiores "super El Niños" das últimas décadas (1997/98 e 2015/16). Eles esperavam que o evento de 2023/24 fosse mais fraco porque o aquecimento do oceano não foi tão extremo quanto aqueles gigantes anteriores. E eles estavam certos: o oceano não liberou tanto carbono, e houve menos incêndios florestais massivos do que em 2015/16. Então, por que o carbono no ar estava tão alto e tão persistente?

A resposta, sugere o artigo, reside na terra. Enquanto o oceano e os incêndios estavam quietos, a terra estava agindo de forma errática. Os pesquisadores descobriram que as florestas e os solos não apenas pararam de absorver carbono; eles continuaram liberando carbono por meses após o pico do El Niño. É como se a terra estivesse prendendo a respiração durante a tempestade e depois soltasse um suspiro gigante e lento de dióxido de carbono muito depois das nuvens da tempestade terem se dissipado.

Aqui está o que os dados realmente mostram:

O Atraso: Em eventos grandes anteriores, o crescimento de carbono atingia o pico apenas 2 a 4 meses após o oceano ficar mais quente. Em 2/23/24, o pico não ocorreu até sete meses após o pico do oceano.
A Duração: Os níveis de carbono permaneceram acima de metade de sua altura máxima por 10 meses em 2023/24. Isso é muito mais longo do que os 6 meses observados em 2015/16.
A Quantidade: Embora o aquecimento do oceano tenha sido mais fraco, o excesso total de carbono que se acumulou na atmosfera (a "anomalia cumulativa") foi cerca de duas vezes maior que o evento de 2015/16.
A Causa: O artigo descarta explicitamente o oceano e os incêndios como os principais culpados por esse atraso. Os sinais do oceano foram, na verdade, mais fracos do que antes, e os sinais de incêndios foram muito menores. Em vez disso, as evidências apontam para um "desequilíbrio persistente de fase tardia" na terra. A terra continuou cuspindo carbono muito depois de o evento deveria ter terminado.

Os pesquisadores usaram um método inteligente de alinhar todos os eventos El Niño de 1980 até o presente para ver os padrões claramente. Eles verificaram suas descobertas contra múltiplos modelos computacionais diferentes e dados de satélite para garantir que não estavam vendo apenas uma falha técnica. Embora não possam dizer exatamente qual árvore específica ou mancha de solo foi responsável (os dados misturam tudo), eles estão muito confiantes de que a terra foi a razão pela qual o carbono permaneceu no ar por tanto tempo.

Em resumo, este artigo nos diz que o ciclo de carbono da Terra é mais complicado do que pensávamos. Um evento climático pode terminar, mas a reação da terra pode se arrastar por meses, mantendo nossa banheira atmosférica cheia por mais tempo. Isso sugere que, à medida que o planeta aquece, esses efeitos de "ressaca" podem se tornar mais comuns, tornando mais difícil para nós diminuirmos o aumento do dióxido de carbono no ar.

Resumo Técnico: Uma Resposta de CO₂ Atmosférico Inusitadamente Atrasada e Persistente ao El Niño 2023/24

Definição do Problema
O El Niño-Oscilação Sul (ENSO) é um principal motor da variabilidade interanual no ciclo global do carbono, modulando o acúmulo de CO₂ atmosférico por meio de mudanças na temperatura tropical, precipitação e produtividade dos ecossistemas. Embora a sequência geral de "primeiro o oceano, depois a terra" da resposta do ENSO ao CO₂ esteja estabelecida, o tempo, a persistência e a magnitude cumulativa da resposta atmosférica pós-pico não foram sistematicamente quantificados ao longo de múltiplos eventos. O El Niño 2023/24 apresentou um caso único: ocorreu sob condições de fundo globais excepcionalmente quentes e foi seguido por um crescimento recorde de CO₂ atmosférico, embora seu pico de forçante do Índice de Niño Oceânico (ONI) tenha sido significativamente mais fraco do que os eventos de super El Niño de 1997/98 e 2015/16. O problema central abordado é se a amplitude de pico da forçante do ENSO determina o tempo e a magnitude integrada da resposta do CO₂ e, especificamente, quais mecanismos impulsionaram o acúmulo de CO₂ inusitadamente atrasado e persistente observado em 2023/24.

Metodologia
Os autores desenvolveram uma estrutura baseada em observações e alinhada por eventos para analisar 12 eventos de El Niño desde 1980, com foco em seis eventos fortes (pico de ONI ≥ 1,5 °C). O estudo utilizou um registro de quatro décadas de CO₂ superficial e diversas métricas diagnósticas específicas:

Alinhamento de Eventos: Todos os registros foram alinhados ao mês central da temporada de máximo do ONI (atraso 0).
Métricas Atmosféricas: Três diagnósticos primários foram calculados para as anomalias de crescimento de CO₂ detendadas:
1. Atraso de Pico (Peak Lag): O tempo (em meses) do pico do ONI até a máxima anomalia de crescimento de CO₂.
2. Persistência ( $D_{0.50}$ ): A duração pela qual a anomalia permaneceu acima de 50% de seu máximo de pico.
3. Anomalia Cumulativa ( $I_{18}$ ): A anomalia detendada integrada ao longo dos 18 meses seguintes ao pico.
Fontes de Dados:
- CO₂ Atmosférico: Registros globais da NOAA e de Mauna Loa, suplementados por observações de American Samoa (SAM), Cape Kumukahi (KUM) e novas observações EM27/SUN de Palau.
- Dados de Satélite: Recuperações GOSAT XCO₂ para anomalias de CO₂ em coluna.
- Dados Oceânicos: Campos de pCO₂ do oceano superficial (Copernicus Marine Service) e observações de boias TAO para avaliar contribuições oceânicas precoces.
- Dados de Fogo: Anomalias de CO em coluna total da IASI para avaliar contribuições de queima de biomassa.
- Fluxo Terrestre: Anomalias de Troca Líquida Biosfera-Atmosfera (NBE) derivadas do sistema de inversão CAMS v24r1 e validadas cruzadamente contra 13 produtos de inversão atmosférica adicionais do Global Carbon Budget 2025.

Principais Resultados

Resposta Atrasada e Persistente: O evento 2023/24 exibiu uma anomalia de crescimento de CO₂ que atingiu o pico 7 meses após o máximo do ENSO, mais tarde do que qualquer outro evento estudado (ex: +4 meses para 1997/98, +2 meses para 2015/16). A anomalia permaneceu acima de metade de seu máximo por 10 meses, a segunda maior duração registrada.
Impacto Cumulativo Desproporcional: Apesar de um ONI de pico mais fraco, a anomalia detendada cumulativa de 18 meses para 2023/24 foi de 0,885 ppm, aproximadamente o dobro da do evento 2015/16 (0,431 ppm). Isso indica que a amplitude de pico do ENSO sozinha não dita a resposta atmosférica integrada.
Exclusão de Motores Oceânicos e de Fogo:
- Oceano: A redução precoce do pCO₂ do oceano superficial em 2023/24 foi mais fraca (mínimo de ~~−15 μatm) do que em 2015/16 (~~−43 μatm), descartando uma maior supressão oceânica da desgaseificação como causa do pico atrasado.
- Fogo: As anomalias de CO relacionadas ao fogo no Pacífico Ocidental foram substancialmente mais fracas em 2023/24 comparadas ao pronunciado episódio de queima da Indonésia em 2015/16.
Atribuição de Fluxo Terrestre: A resposta atmosférica atrasada coincidiu com uma anomalia positiva sustentada e espacialmente distribuída do NBE terrestre (liberação líquida de carbono).
- Ao contrário de 2015/16, onde as anomalias terrestres enfraqueceram na fase tardia, o evento 2023/24 mostrou uma reversão, onde o NBE terrestre tropical aumentou da fase inicial para a fase pós-pico tardia.
- Essa mudança foi robusta em 13 produtos de inversão atmosférica independentes, todos os quais mostraram um contraste de fluxo terrestre global positivo (tardia menos inicial) para 2023/24. A anomalia estendeu-se dos trópicos para as regiões extratropicais.

Principais Contribuições

Quantificação da Persistência Pós-Pico: O estudo introduz uma estrutura sistemática para quantificar o tempo e a duração da resposta do CO₂ atmosférico em relação aos picos do ENSO, indo além das simples comparações de taxas de crescimento anuais.
Desacoplamento de Forçante e Resposta: Demonstra que uma forçante de pico do ENSO mais fraca pode resultar em um acúmulo de CO₂ atmosférico maior e mais persistente se o desequilíbrio do carbono terrestre subjacente for prolongado.
Identificação de um Sinal Terrestre de "Fase Tardia": A pesquisa identifica uma anomalia específica de carbono terrestre de "fase tardia" que persiste bem além do pico do ENSO, contrastando com a recuperação mais rápida observada em eventos anteriores. Este sinal é espacialmente coerente através de múltiplas regiões terrestres e sistemas de inversão.

Significância e Alegações
O artigo afirma que a persistência e a magnitude cumulativa da anomalia de CO₂ atmosférico servem como um registro de nível de sistema de quanto tempo os desequilíbrios de carbono induzidos pelo clima perduram. Os autores concluem que o evento 2023/24 foi caracterizado por uma resposta atmosférica pós-pico prolongada, impulsionada por um desequilíbrio persistente de fase tardia na troca líquida entre a terra e a atmosfera.

O estudo postula que essa recuperação atrasada, potencialmente ligada à recuperação assíncrona da fotossíntese e respiração ou ao estresse hídrico, pode prolongar o acúmulo de CO₂ e pode amplificar os feedbacks positivos entre carbono e clima. Os autores enfatizam que, embora não atribuam unicamente o atraso a processos específicos (ex: mecanismos específicos de respiração versus fotossíntese), a consistência temporal entre a cauda atmosférica e as inversões de fluxo terrestre fornece evidências robustas de que a recuperação do carbono terrestre pode ser significativamente atrasada em um clima em aquecimento. Os achados sugerem que a amplitude de pico do ENSO é um preditor insuficiente dos impactos futuros no ciclo do carbono, e que a duração do desequilíbrio de carbono pós-pico é um controle crítico, anteriormente não quantificado, sobre o acúmulo de CO₂ atmosférico.

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