Transient AMOC weakening during overshoot warming masks committed Greenland ice sheet loss

A camada de gelo da Groenlândia é um vasto e antigo rio de água congelada, contendo gelo suficiente para elevar o nível do mar global em mais de sete metros se derretesse completamente. Por décadas, os cientistas compreenderam que, à medida que o planeta aquece, esta enorme camada começa a perder massa, principalmente através do degelo superficial e do desprendimento de icebergs no oceano. Um objetivo central das políticas climáticas internacionais é limitar o aquecimento global bem abaixo de dois graus Celsius acima dos níveis pré-industriais, com preferência por 1,5 grau, para evitar mudanças catastróficas. No entanto, as emissões atuais sugerem que o mundo poderá exceder temporariamente estes objetivos antes que os esforços humanos para remover o dióxido de carbono da atmosfera tragam as temperaturas de volta aos níveis baixos. Este cenário, conhecido como "overshoot" (excesso), levanta uma questão difícil: se o planeta ficar quente demais por um tempo e depois arrefecer, a camada de gelo recupera ou o dano já está feito? A resposta depende não apenas da temperatura média do globo, mas de como os oceanos e a atmosfera movimentam o calor pelo planeta, particularmente no Atlântico Norte.

Uma equipa de investigadores do Centro de Investigação Climática Bjerknes, na Noruega, investigou esta questão utilizando simulações computacionais sofisticadas que ligam modelos climáticos globais a modelos detalhados da camada de gelo da Groenlândia. O seu trabalho foca-se num mecanismo específico: a Circulação Meridional de Revolvimento do Atlântico, ou AMOC. Este é um sistema massivo de correntes oceânicas que funciona como uma correia transportadora, transportando água quente dos trópicos para o Atlântico Norte e trazendo água fria para sul. Os investigadores descobriram que, durante um período de aquecimento por excesso (overshoot), esta corrente oceânica enfraquece significamente. Este enfraquecimento tem um efeito surpreendente e temporário: arrefece o ar sobre o sul da Groenlândia, o que abranda o degelo desta região. Durante algum tempo, isto cria uma ilusão de estabilidade, mascarando o facto de a camada de gelo continuar vulnerável ao aquecimento global subjacente.

O estudo revela que este arrefecimento é apenas uma pausa, não uma cura. À medida que o mundo eventualmente remove o dióxido de carbono e as temperaturas globais começam a cair em direção aos limites estabelecidos, as correntes oceânicas recuperam lentamente a sua força. Uma vez que a AMOC regressa ao normal, ela retoma o bombeamento de água quente para norte. Isto desencadeia uma aceleração súbita e rápida do degelo no sudoeste da Groenlândia, mesmo quando a temperatura média global pode estar dentro dos limites seguros definidos pelos acordos internacionais. Os investigadores observaram que, nas suas simulações, assim que a circulação oceânica recuperava, a camada de gelo no sudoeste da Groenlândia tornava-se extremamente sensível até mesmo a quantidades ínfimas de aquecimento adicional. Uma diferença de apenas algumas décimas de grau na temperatura final estabilizada foi suficiente para mudar a região de um estado de degelo lento para um estado de perda acelerada e comprometida.

Esta reação tardia sugere que a camada de gelo não responde imediatamente às alterações na temperatura global. Em vez disso, o seu destino está ligado à resposta mais lenta e atrasada do oceano. Os investigadores descobriram que, durante a fase de excesso térmico, o enfraquecimento da corrente oceânica atuou como um escudo, protegendo temporariamente o gelo da força total do aquecimento global. Contudo, assim que esse escudo foi removido conforme as correntes recuperavam, a camada de gelo ficou exposta ao calor acumulado dos séculos passados. As simulações mostraram que, para trajetórias onde o mundo excede os alvos de temperatura e depois depende da remoção de carbono para arrefecer, a camada de gelo no sudoeste da Groenlândia pode não estabilizar quando o mundo pensa que o fez. Em vez disso, a desestabilização é meramente adiada, emergindo séculos mais tarde, quando a circulação oceânica recuperar.

O estudo também destaca que diferentes partes da Groenlândia reagem de formas distintas. Enquanto o sudoeste, dominado pelo degelo superficial, foi temporariamente protegido pelas correntes oceânicas de arrefecimento, outras regiões, como o sudeste, não beneficiaram da mesma forma. No sudeste, o enfraquecimento das correntes reduziu a quantidade de humidade que chegava ao gelo, levando a menos precipitação de neve. Esta falta de neve compensou os benefícios do arrefecimento, o que significa que, enquanto o sudoeste pausou o seu recuo, o sudeste continuou a perder massa. Este comportamento assíncrono significa que olhar para a quantidade total de gelo perdido não é suficiente para entender o quadro completo; a localização específica e o momento das mudanças oceânicas são críticos.

Quando os investigadores estenderam as suas simulações dez mil anos à frente para ver o que acontece a longo prazo, as consequências deste degelo retardado tornaram-se claras. Em cenários onde a temperatura global final se estabilizou em 1,7 graus Celsius, a camada de gelo experienciou um aumento lento de vários metros no nível do mar ao longo de milénios. No entanto, em cenários onde a temperatura se fixou nos 2 graus Celsius, o resultado foi drasticamente diferente. A camada de gelo no sudoeste da Groenlândia iniciou um recuo generalizado que levou à perda de quase todo o gelo no centro da Groenlândia, contribuindo entre 3,6 e 4,7 metros para o nível do mar global. Esta mudança dramática ocorreu devido a um incremento muito pequeno na temperatura final, sugerindo que o limiar para a instabilidade de longo prazo nesta região reside muito perto dos atuais objetivos de 1,5 a 2 graus.

As descobertas desafiam uma visão simplificada das trajetórias de excesso climático, onde se assume que devolver as temperaturas globais a níveis seguros irá estabilizar a camada de gelo. A investigação sugere que, se a circulação oceânica enfraquecer significamente durante o excesso, pode esconder a verdadeira extensão do dano que está a ser causado. A camada de gelo pode parecer manter-se estável enquanto as correntes oceânicas estão fracas, mas uma vez que essas correntes recuperem, a camada de gelo pode entrar num estado de recuo irreversível. Isto significa que a resiliência da camada de gelo da Groenlândia depende não só do pico de temperatura atingido, mas também das mudanças transitórias na circulação oceânica e nos retroalimentações clínicas regionais que ocorrem ao longo do caminho.

Os investigadores enfatizam que os seus resultados baseiam-se em simulações utilizando um modelo climático específico que mostra um forte enfraquecimento das correntes oceânicas. Outros modelos que prevejam um declínio mais fraco destas correntes podem apresentar tempos ou intensidades diferentes na resposta da camada de gelo. Todavia, o estudo sublinha um ponto crítico: a interação entre o oceano e a camada de gelo cria um atraso complexo na resposta do sistema. O que parece ser um clima seguro e estabilizado numa escala temporal humana pode estar a ocultar um colapso em câmara lenta que só se tornará visível séculos mais tarde. O estudo conclui que compreender o futuro da camada de gelo da Groenlândia requer uma compreensão profunda de como as correntes oceânicas irão evoluir, pois estas correntes atuam como o interruptor oculto que pode disparar ou atrasar o degelo.