Enquanto o público assistia Depois de amanhãeles viram uma versão fictícia de um colapso climático repentino e dramático. Embora o filme tenha exagerado a velocidade destes acontecimentos, os cientistas sabem que o clima da Terra pode, de facto, mudar dramaticamente. Durante a última era glacial, a temperatura na Groenlândia aumentou 16°C em apenas algumas décadas. Enormes ondas de icebergs também perturbaram repetidamente a circulação no Atlântico Norte durante eventos conhecidos como eventos Dansgaard-Eschger e Heinrich.
Estas mudanças drásticas, chamadas eventos climáticos à escala milenar, mostram que o sistema climático da Terra pode reorganizar-se muito mais rapidamente do que seria esperado apenas com mudanças lentas na órbita da Terra.
Durante muitos anos, os investigadores acreditaram que essas rápidas flutuações climáticas estavam principalmente relacionadas com o crescimento e colapso de grandes camadas de gelo. Isso deixou o mistério principal sem solução. Como poderiam ocorrer mudanças climáticas rápidas semelhantes durante os períodos de efeito estufa na história da Terra, quando as camadas de gelo eram quase inexistentes?
Agora, um novo estudo internacional pode fornecer a resposta.
Cientistas associam flutuações orbitais às rápidas mudanças climáticas
Uma equipa de investigação liderada pelo professor Chengshan Wang, da Universidade de Ciências Geográficas da China (Pequim), em colaboração com cientistas da Bélgica, Áustria e China, encontrou evidências de que mudanças lentas na órbita da Terra poderiam ter causado flutuações climáticas drásticas, mesmo durante um clima de efeito estufa sem gelo. Seus resultados foram publicados em Comunicações da natureza.
Os pesquisadores analisaram núcleos de sedimentos da Bacia Songliao, na China, que foram depositados há cerca de 83 milhões de anos, durante o período Cretáceo Superior. Naquela época, a Terra estava em estado de estufa com CO atmosférico muito elevado2 níveis e quase nenhuma calota polar.
O núcleo de sedimentos foi obtido como parte do Projeto Científico de Perfuração Continental do Cretáceo, um projeto internacional de perfuração iniciado em 2006 pelo professor Wang.
Como os ciclos de precessão da Terra afetam o clima
A Terra não gira de maneira perfeitamente uniforme. Seu eixo oscila lentamente ao longo do tempo, como um pião, um movimento conhecido como precessão axial. Uma oscilação completa leva aproximadamente 26.000 anos.
À medida que esta oscilação interage com mudanças graduais na órbita elíptica da Terra, cria dois grandes ciclos de precessão climática de cerca de 19.000 e 23.000 anos. Estes ciclos afetam a forma como a luz solar é distribuída entre os hemisférios norte e sul em diferentes estações, tornando-os um importante impulsionador dos padrões climáticos a longo prazo.
O efeito torna-se particularmente importante nas regiões tropicais. Como o eixo da Terra está inclinado em relação à sua órbita, as áreas fora dos trópicos experimentam um pico anual de radiação solar por volta do solstício de verão. As regiões tropicais se comportam de maneira diferente. Eles recebem dois picos anuais de radiação solar em torno dos equinócios e dois mínimos anuais em torno dos solstícios.
Este padrão único de luz solar tropical produz quatro picos de contraste solar sazonal a cada ano. Com o tempo, este padrão cria um ciclo climático de um quarto de precessão que dura cerca de 5.000 anos.
Evidências da Era dos Dinossauros
A equipe encontrou fortes evidências desses ciclos em sedimentos antigos.
Usando dados geoquímicos, análise mineral e modelagem de bioturbação, os pesquisadores descobriram repetidos ciclos climáticos úmidos e secos durante o Cretáceo Superior. Estas mudanças ocorreram com um ritmo regular durante cerca de 4.000 a 5.000 anos. A força dessas oscilações também variou com ciclos orbitais mais longos de 100.000 anos associados a mudanças na excentricidade da órbita da Terra.
Os resultados correspondem muito às previsões teóricas sobre como a radiação solar tropical deveria responder à geometria da órbita da Terra.
Segundo os pesquisadores, isso indica que apenas mudanças na luz solar no nível equatorial são capazes de causar graves oscilações no clima. A sua análise espectral também sugeriu que estes ciclos de 5.000 anos poderiam causar oscilações climáticas ainda mais rápidas, com duração de 1.800 a 4.000 anos, através de interações climáticas não lineares.
Tomadas em conjunto, as evidências sugerem que o clima da Terra no mundo das estufas do Cretáceo Superior estava longe de ser estável. Em vez disso, moveu-se repetidamente entre condições mais húmidas e mais secas sob a influência do forçamento orbital associado aos ciclos de precessão.
O que isso pode significar para o futuro da Terra
“Durante o Cretáceo Superior, o CO atmosférico2 os níveis atingiram cerca de 1.000 partes por milhão – isto é comparável às previsões para o final deste século”, diz o professor Michael Wagreich, paleoclimatologista da Universidade de Viena. “Isto torna o clima de estufa do Cretáceo um análogo significativo para a compreensão do futuro da Terra.”
“Como a configuração orbital da Terra permanecerá estável durante milhares de milhões de anos, a estreita relação que identificámos entre a precessão astronómica e os ciclos climáticos milenares sugere que oscilações climáticas de alta frequência, como as observadas no Cretáceo, também podem ocorrer num futuro mais quente – potencialmente de formas mais previsíveis do que se pensava anteriormente”, conclui o primeiro autor. pesquisa de Zhifeng Zhang.
Este trabalho foi financiado pela Deep Earth Probe and Mineral Resources Exploration – National Science and Technology Major Project of China (No. 2024ZD1001105), National Natural Science Foundation of China (No. 42272134 to YH, 42488201 to CW, 42502020 to ZZ, 42172137 to CM), National Key Research and Development Program of China (No. 2023YFF0804000 para CM), “Deep-time Digital Earth” Fundos da equipe de talentos líderes em ciência e tecnologia para as Universidades Centrais para Frontiers Science Center for Deep-time Digital Earth, Universidade de Geociências da China (Pequim) (Fundos de Pesquisa Fundamental para as Universidades Centrais) (No. 2652023001 a CW), e Programa de Bolsas de Pós-Doutorado CPSF (No. GZC20241605 para ZZ). QY é pesquisador sênior do Fonds de la Recherche Scientifique-FNRS (FRS-FNRS) e agradece o apoio da bolsa FRS-FNRS nº T.0246.23. ZZ agradece com gratidão a bolsa de pós-graduação da China Science Foundation (nº 2025M770431). ACDS agradece ao FNRS pelo apoio ao WarmAnoxia (concessão T.0037.22).
