O nível do Oceano Índico está subindo…


[ Traduzido de: Indian Ocean Sea-Level Rise Threatens Coastal Areas ]

A elevação é particularmente maior ao longo das áreas costeiras do Golfo de Bengala e do Mar da Arábia, assim como no Sri Lanka, Sumatra e Java

Image of earth showing sea levels which are rising unevenly,
threatening coastal areas and islands.

O nível das águas do Oceano Índico está subindo de maneira desigual e ameaçando áreas costeiras e ilhas.
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14 de julho de 2010

Um novo estudo conclui que o nivel das águas do Oceano Índico está subindo de maneira desigual e ameaçando os moradores de áreas costeiras e ilhas densamente povoadas.

O estudo, conduzido por cientistas da Universidade do Colorado em Boulder e do Cento Nacional de Pesquisas Atmosféricas (National Center for
Atmospheric Research = NCAR) em Boulder, Colorado, descobriu que a elevação no nivel do mar é, pelo menos em parte, um resultado de mudanças climáticas.

A elevação do nivel dos mares é particularmente maior ao longo das áreas costeiras do Golfo de Bengala e no Mar da Arábia, assim como em torno das ilhas de Sri Lanka, Sumatra e Java, segundo os autores.

Essa elevação – que pode agravar as inundações causadas pelas Monções em Bangladesh e na India – podem ter impactos subsequentes tanto no clima regional, como no global.

O principal agente nesse processo é a bacia de aquecimento Indo-Pacífica, uma enorme área com o formato de uma banheira, que se estende por uma enorme parte dos oceanos tropicais da costa Leste da África até a Linha Internacional da Data no Pacífico.

A bacia de aquecimento sofreu um aumento de temperatura da ordem de 0,5 grau Celsius nos últimos 50 anos, principalmente por causa da geração de gases de efeito estufa pela atividade humana.

“Os resultados por nós obtidos neste estudo, implicam que, se os efeitos do aquecimento antropogênico na bacia de aquecimento Indo-Pacífica predominarem sobre a variação natural, ilhas oceânicas tais como o Arquipélago Mascarenhas, as costas da Indonésia, Sumatra e o Oceano Índico Setentrional vão sofrer uma elevação dos niveis das águas dos mares maior do que a média global”, afirma o cientista Weiqing Han da Universidade do Colorado e autor principal de um artigo publicado na edição desta semana de Nature Geoscience.

Enquanto que várias áreas da região do Oceano Índico estejam passando por uma elevação do nivel das águas do mar, essas mesmas águas estão baixando em outras áreas. O estudo indica que os mares nas Ilhas Seychelles e em Zanzibar, ao largo da costa da Tanzania tem a maior queda no nivel dos mares.

“Os padrões globais dos niveis dos mares não são geograficamente uniformes”, explica o cientista Gerald Meehl da NACAR, co-autor do artigo. “A elevação do nivel do mar em algumas áreas guarda correlação com a queda do nivel em outras áreas”.

As verbas para essa pesquisa vieram da Fundação Nacional de Ciências (NSF), patrocinadora da NCAR, assim como do Departamento de Energia e da NASA.

Segundo Eric Itsweire, diretor do programa de oceanogafia física da NSF, “Esse trabalho é um passo à frente na direção da obtenção de melhores estimativas nas mudanças dos niveis das águas dos mares em uma das regiões mais populosas do mundo. A quantificação do equilíbrio entre aquecimento e águas, assim como das mudanças em larga escala das circulações atmosféricas, na bacia de aquecimento Indo-Pacífica, através do uso de observações e modelos numéricos, é algo crucial para a compreensão das sutis mudanças nos niveis dos mares que acontecem nessa região”.

Os padrões de mudanças nos niveis das águas dos mares são ditadas por dois padrões primários de ventos atmosféricos, conhecidos como a Circulação (ou Célula) de Hadley e a Célula de Walker.

A Célula de Hadley sobre o Oceano Índico é dominada pelas correntes de ar que se formam sobre águas tropicais altamente aquecidas, próximas da linha do Equador, e que seguem na direção dos polos em grandes altitudes, de onde mergulham para o oceano na região sub-tropical, fazendo com que o ar flua de volta ao Equador.

A Célula de Walker do Oceano Índico faz com que o ar suba e flua na direção do Oeste nas grandes altitudes, mergulhe para a superfície e flua na direção Leste, no sentido da bacia de aquecimento Indo-Pacífica.

“A intensificação combinada das Células de Hadley e de Walker formam um distinto padrão de ventos de superfície que ditam padrões específicos dos níveis dos mares”, afirma Han.

Em seu artigo, os autores afirmam que “nossos novos reultados demonstram que mudanças nas circulações atmosféricas e oceânicas, causadas pela ação humana, sobre a região do Oceano Índico – que não haviam sido anteriormente estudadas – são a causa principal da variabilidade regional dos niveis dos mares”.

Map of earth showing the Indo-Pacific warm pool.

A bacia de aquecimento Indo-Pacífica se estende por quase metade do globo.
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O estudo indica que, para antecipar mudanças em escala global nos niveis dos mares, os pesquisadores tambem precisam conhecer os detalhes específicos das mudanças regionais nos niveis dos mares.

“É importante que compreendamos as mudanças regionais nos niveis dos mares que terão efeitos sobre as regiões costeiras e insulares”, afirma o cientista da NCAR Aixue Hu.

A equipe de pesquisadores se valeu de vários modelos sofisticados de oceanos e climas, inclusive o Parallel Ocean Program  – o componente oceânico do largamente empregado Community Climate System Model, financidado pela NCAR e pelo Departamento de Energia dos EUA (DOE).

Alem disso, a equipe empregou um modelo oceânico ditado por ventos no referido estudo.

Han ainda especula que os complexos padrões de circulação no Oceano Índico podem também afetar os regimes de precipitações, forçando uma quantidade maior de ar atmosférico sobre a superfície das regiões sub-tropicais do Oceano Índico do que o normal.

“Isso pode favorecer um enfraquecimento da convecção atmosférica nos sub-tópicos, o que pode aumentar a precipitação de chuvas nas regiões tropicais ocidentais do Oceano Índico e causar secas na região equatorial oriental do Oceano Índico, inclusive a África Oriental”, diz Han.


Novidades sobre as extinções em massa

Extinção em massa de animais, não mudanças climáticas, causaram mudanças signifiativas nas comunidades de plantas

Pesquisadores financiados pela NSF investigam  a conexão entre o desaparecimento de certas comunidades de plantas e a extinção das espécies de grandes mamíferos na América do Norte durante o Pleistoceno Tardio

Photo of researchers collecting a sediment core from Silver Lake,
Ohio.

Os pesquisadores coletando uma amostra de sedimentos no Silver Lake,
Ohio.
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por Marlene Cimons, National Science Foundation, [email protected]

26 de maio de 2010

Jack Williams é um ecologista de plantas do fundo da alma. Ele gosta de descobrir como e por que comunidades de plantas mudam com o tempo.

“Durante toda minha carreira eu estive muito interessado no problema das comunidades de plantas ‘sem análogo’, que são comunidades que existiram no passado, mas não são mais encontradas hoje”, diz Williams, que é professor  de geografia na Universidade do Wisconsin em Madison e um expert em climas e ecossistemas antigos. “Elas frequentemente são compostas de espécies ainda vivas, mas em combinações não encontradas no presente e pareceriam muito estranhas para um ecologistam moderno”.

Por exemplo, foram encontrados indícios da convivência de uma grande abundância de árvores coníferas, tais como espruces e lariços, junto com árvores decíduas (essas cujas folhas caem no outono, tais como freixos e carpinos) nos registros fósseis do Meio-Oeste superior que datam do fim da última era glacial. No entanto, hoje em dia, essas árvores vivem em áreas geográficas muito diferentes.

“Então, minha pergunta é simples: por que essas comunidades se formaram no passado e por que elas não existem mais hoje?”, diz Williams.

Recentemente, esses interesses ganharam uma nova dimensão para ele. Em novembro, Williams e seus colegas, inclusive a estudante de pós-graduação Jacquelyn Gill, divulgaram uma pesquisa sobre como a extinção dos grandes animais herbívoros do passado, tais como mamutes e mastodontes, afetou os ecossistemas quando esses enormes mamíferos entraram em declínio na América do Norte a cerca de 15.000 anos atrás.

Photo of researchers preparing a platform for collecting sediment
cores from Silver Lake, Ohio.

Os pesquisadores preparam uma plataforma para a coleta de núcleos de sedimentos no Silver Lake, Ohio.
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No entanto, ao fazê-lo,  os pesquisadores também levantaram novas perguntas intrigantes sobre como esses animais podem ter morrido, para começo de conversa.

Para coletar dados, os pesquisadores escavaram aproximadamente uns 12 metros de sedimentos para analisar o polen, carvão e fungos de excrementos fossilizados debaixo do Lago Appleman no Estado de Indiana, um profundo curso d’água deixado para trás quando a última idade do gelo acabou, há cerca de 20.000 anos.

Para determinar a densidade populacional dos animais, os cientistas examinaram os níveis do fungo Sporormiella, comumente encontrado naos excrementos dos grandes herbívoros. Eles também mediram o pólen entranhado nas camadas de sedimentos para ter uma ideia do crescimento e da densidade das plantas, assim como examinaram o carvão para estabelecer quando ocorreram incêndios.

Eles descobriram que a morte dessas criaturas aparentemente disparou uma proliferação de árvores de folhas largas e, por fim, a acumulação de resíduos lenhosos que contribuiram para um dramático aumento nos incêndios. Os pesquisadores também encontraram indícios de que o declínio dos animais foi gradual, o que significa que eles não pereceram por causa de um evento súbito.

Somados, os indícios parecem eliminar algumas teorias populares sobre o que causou sua extinção em massa, inclusive o impacto de um meteoro ou cometa, uma “blitzkrieg” de caça por humanos, ou uma perda do habitat devida a mudanças climáticas.

“Nosso campo de trabalho no Lago Appleman era divertido, mas tinha seu quinhão de desafios”, lembra Williams.

A equipe de pesquisa colhia suas amostras de sedimentos por um processo chamado extração de núcleos. A extração de núcleos consistia em uma equipe de três pessoas, duas canoas e uma jangada de madeira apoiada em cima das canoas.

“Nosso tubo de coleta de núcleos tinha um metro de comprimento, de forma que recolhíamos a lama um metro de cada vez, empurrando cada vez mais fundo nos sedimentos do lago a cada mergulho”, descreve ele. “O enfiamento é feito à mão e nós tinhamos hastes de dois metros que íamos adicionando à medida em que enfiávamos cada vez mais fundo para dentro dos sedimentos. Quando chegávamos ao intervalo-alvo, nós abríamos o pistão que fica no fundo do tubo de coleta – e que impedia os sedimentos de encher o tubo enquanto empurrávamos ele até a profundidade desejada – e enfiávamos o tubo para dentro dos sedimentos”.

Em certo ponto, quando a equipe estava enfiando o tubo de coleta até a posição, “percebemos que tínhamos nos confundido com as profundidades e enfiado um metro mais fundo do que devíamos”, relembra Williams. “Isso significava que acabávamos de contaminar um metro de lama ainda não coletada com nosso tubo e que, ou reposicionávamos a jangada em outro ponto, ou desprezávamos esse metro e ficávamos com uma enorme lacuna em nesse núcleo em particular”.

Depois de uma pausa, ele prossegue: “Eu fiquei tão louco – nós tinhamos trabalhado nesse local o dia inteiro e todos estávamos cansados – que eu arranquei o meu boné e joguei no convés da jangada… Infelizmente, a jugular do boné se prendeu nos meus óculos e os jogou no lago. Eu fiquei vendo eles voarem, fazendo um suave ‘plunk’ quando mergulharam no lago. E é claro que eu não tinha óculos reserva. Nós mudamos a posição da jangada e colhemos um núcleo diferente. E Jacquelyn dirigiu o carro de volta a Madison”.

“Os pesquisadores daqui a milênios que procuraram informações sobre os humanos do século XXI e escavarem no mesmo sedimento do lago, vão pensar que o povo de nosso tempo era incrivelmente míope, quase cego, quando acharem meus óculos”, diz Williams.

Illustration showing mastodons grazing on black ash trees in a
Pleistocene swamp.

A morte gradual dos grandes herbívoros, a cerca de 15.000 anos atrás, levou ao desaparecimento de certas plantas.
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A ideia para esse estudo surgiu quando Williams escreveu a seguinte passagem em um artigo em 2001: “O fim das associações de plantas sem análogos há 13.000 a 11.000 anos atrás, coincide com a extinção das espécies dos maiores mamíferos da America do Norte ocorrida no Pleistoceno Tardio… o que levanta a possibilidade de que um desses eventos e não o clima tenha sido o responsável pelo declínio e eventual desaparecimento das associações de plantas sem análogos”.

Williams  por muito tempo acreditou que o clima fosse o fator chave por trás das mudanças nas espécies de plantas e só queria verificar quais outros fatores poderiam estar atuando além do clima. Mas isso chamou a atenção de Gill e ela viu o potencial para um novo grande estudo.

Ela percebeu que os pesquisadores poderiam usar as abundâncias do fungo de excrementos Sporormiella nos sedimentos lacustres, em conjunção com os grãos de pólen fossilizados nos mesmos sedimentos lacustres, para estabelecer uma ligação entre as extinções e as mudanças na vegetação, conta Williams, “e lá fomos nós”.

Williams, 38, cresceu em San Francisco e se graduou em geologia no Oberlin College,  em 1993. Ele tirou mestrado e doutorado na Universidade Brown, tendo realizado pesquisas de pós-doutoramento na Universidade da California, no Centro Nacional de Análise e Síntese Ecológicas em Santa Barbara de 1999 a 2003, e no centro de pesquisas limnológicas da Universidade de Minnesota de 2003 a
2004, antes de ir para Madison.

“Meus pais eram doutores e médicos pesquisadores, de forma que eu jurei jamais ser médico quando crescesse, mas acabei me tornando um cientista”, diz ele. “Eu acho que as conversas deles à mesa de jantar tiveram uma influência sobre mim maior do que eu percebi”.


Nota do Tradutor: Antes que alguém venha perguntar, John W. (Jack) Williams é formado em geologia, mas é professor de geografia.

As águas do lago Tanganica estão mais quentes

Traduzido de: Unprecedented Warming in East Africa’s Lake Tanganyika


Registros mostram que as águas da superfície nunca estiveram tão quentes

Local fishermen troll the waters of Lake Tanganyika catching
sardines.

Pesacadores locais singram as águas do Lago Tanganica para pescar sardinhas – por enquanto… 
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16 de maio de 2010

O Lago Tanganica, o segundo mais velho e segundo mais profundo lago do mundo, pode estar a caminho de dias piores.

 

Os geólogos descobriram que o lago da Grande Falha Africana passou por um aquecimento sem precedentes durante o século passado: a temperatura das águas de sua superfície são as mais altas já registradas.

Os cientistas declaram que esta descoberta é importante – na edição online de Nature Geoscience – porque o aquecimento das águas da superfície provavelmente afetarão a quantidade de peixes dos quais dependem os milhões de pessoas que vivem na região.

“Este resultado vem se somar aos dos outros lagos africanos, mostrando que as mudanças climáticas regionais terão um impacto significativo sobre os lagos e sobre as populações humanas que dependem  dos recursos desses lagos”, declara Paul Filmer, diretor de programa na Divisão de Ciências da Terra da Fundação Nacional de Ciências (NSF), que financiou a pesquisa.

 

The eastern shore of Lake Tanganyika, off Gombe, Tanzania.

Litoral Leste do Lago Tanganica, ao largo de Gombe, Tanzania.
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Os cientistas colheram amostras do leito do lago que contaram uma história de 1.500 anos sobre a temperatura da superfície do lago.

Os dados mostram que a superfície do lago – 26 C em 2003 – é a mais alta que o lago já teve em um milênio e meio.

A equipe também documentou que o Lago Tanganica passou pela maior mudança de temperatura no século XX. A mudança afetou seu ecossistema único, que depende dos nutrientes das profundezas para iniciar a cadeia alimentar da qual os peixes tiram seu sustento.

“Nossos dados mostram que há uma relação consistente entre a temperatura da superfície do lago e a produtividade da pesca”, declarou Jessica Tierney da Universidade Brown, a principal autora do artigo. “Quando o lago fica mais quente, a produtividade declina e acreditamos que isto afetará a pesca”.

As mostras foram coletadas em 2001 por Andrew Cohen, um geólogo da Universidade do Arizona, e em 2004 por James Russell, um geólogo da Universidade Brown.

O Lago Tanganica é circundado pelo Burundi, pela República Democrática do Congo, Tanzania e Zambia – quatro dos países mais pobres o mundo.

   
   

Cerca de 10 milhões de pessoas vivem ao redor do lago e dependem dele como fonte de água potável e alimento.

O pescado é um componente crucial em suas dietas e seu modo de vida: anualmente são tiradas até 200.000 toneladas de sardinhas e outras quatro espécies de peixes do Lago Tanganica.

O lago, um dos ecossistemas de água doce mais ricos do mundo, se divide em dois níveis. A maior parte das espécies animais vive nos 100 metros de cima, inclusive as valiosas sardinhas. Abaixo desse nível, as águas tem cada vez menos oxigênio e, em certas profundidades, nenhum oxigênio.

O lago depende dos ventos para misturar suas águas e enviar nutrientes das profundezas para a superfície. Esses nutrientes alimentam as algas, que são a base de toda a cadeia alimentar do lago.

Mas na medida em que o Lago Tanganica fica mais quente, a mistura das águas diminui; menos nutrientes sobem das profundezas. Um maior aquecimento da superfície aumenta a diferença  entre os dois níveis do lago; então são necessários mais ventos para misturar as águas  suficiente para que os nutrientes sejam levados à camada de cima.

Os dados dos pesquisadores mostram que durante os últimos 1.500 anos, os intervalos de aquecimento e resfriamento prolongados estão ligados com baixa e alta produção de algas, respectivamente, o que indica uma clara ligação entre as mudanças de temperatura e a produção biológica do lafo no passado.

O povo do centro-sul da África depende dos peixes do Lago Tanganica como uma fonte crucial de proteínas”, diz Cohen. “Estes recursos provavelmente estarão ameaça por este aquecimento sem precedentes e a perda na produtividade dele decorrente”.

Modelos de mudanças climáticas mostram uma tendência geral de aquecimento na região, o que levará a um aquecimento ainda maior das águas da superfície do Lago Tanganica.

 

Alguns pesquisadores acreditam que o declínio na quantidade de peixes do Lago Tanganica pode ser atribuído principalmente à pesca excessiva, e Tierney e Russell concordam que esta poe ser uma das razões.

No entanto, observam que o aquecimento do lago, junto com a menor mistura de nutrientes críticos, está exacerbando o declínio nas quantidades de peixes, se não for a principal causa.

Segundo Russel, “É quase impossível que não seja”.

Má notícia: o permafrost está derretendo




[Livremente traduzido daqui: Permafrost Could Be Climate’s Ticking Time Bomb]

Pesquisadores realizam trabalho de campo para monitorar o derre­timento do permafrost no Alaska e obter novos dados acerca da liberação de carbono para a atmosfera

Photo of Gregory Lehn and Matt Knhosh talking with co-principal investigator Jim McClelland.

Os estudantes de doutorado Gregory Lehn e Matt Knhosh conversam com o co-responsável pela pesquisa Jim McClelland.
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5 de agosto de 2009

Por Amanda Morris, North­western University

O terreno da Encosta Norte do Alaska não é íngreme, no en­tan­to Andrew Jacobson ainda enfrenta dificuldades ao cami­nhar pela tundra esponjosa que é cheia de pedregulhos e enxa­mes de mosquitos.

Jacobson,
um professor de ciên­cias da Terra e Planetárias na Northwestern University,
extrai amostras de solo e água à pro­cu­ra de indícios acerca de uma das maiores bombas-relógio do aquecimento global que estão tiquetaqueando: o derretimento do permafrost.

O Permafrost,
ou terreno congelado, recobre aproximadamente entre 20 a 25% da superfície do hemisfério Norte e estima-se que contenha até 1.600 gigatons  de carbono, principalmente na forma de matéria
orgânica. (Um gigaton equivale a 1 bilhão de toneladas). Em comparação, a atmosfera contém, atualmente, cerca de 850 gigatons deste elemento na forma de dióxido de carbono.

Jacobson, cuja pesquisa é financiada pela Fundação Nacional de Ciências (NSF) e pela Fundação David & Lucile Packard, diz: “O permafrost tem historicamente servido como um reservatório de carbono, isolando grandes quantidades de carbono do chamado ‘ciclo de carbono’. Entretanto, o aquecimento global pode transformar o Ártico em uma nova fonte de carbono com a aceleração do ritmo de derretimento do permafrost. Isso teria, sem dúvida alguma, um efeito dramático no ciclo de carbono global”.

Jacobson diz que a principal preocupação é que o carbono do permafrost se oxide em dióxido de carbono, à medida em que o derretimento se acelerar, causando uma realimentação positiva para o aquecimento global. Um clima mais quente facilita uma maior liberação de carbono que, por sua vez, favorece mais aquecimento ainda, criando um círculo vicioso.

Assim, Jacobson e seus colegas coletam amostras das águas dos rios e de solo próximos à Estação de Pesquisa Ecológica de Logo Prazo de Toolik (da NSF) – a 250 km ao Norte do Círculo Ártico. A Rodovia Dalton – construída como via de suprimentos para o Sistema de Oleodutos Trans-Alaska – é a única via de acesso ao local.

Ele graceja: “O planejamento constitui uma grande parte de nossos dias – olhar os mapas, procurando saber onde ir e como chegar lá. O trabalho de campo é tipicamente o tempo todo problemas com veículos, estradas ruins e mau tempo. Uma coisa que você sempre pode apostar, é que cada expedição é uma aventura”.

Embora o primeiro passo lógico para criar um modelo do aquecimento global seja quantificar o fluxo de carbono, existem problemas complexos e não solucionados que envolvem o ciclo de carbono do Ártico, o que torna difícil a criação de modelos para esse elemento.

Jacobson e sua equipe usam uma abordagem complementar, analisando os isótopos que existem naturalmente de outros elementos, tais como cálcio e estrôncio, que rastreiam o derretimento do permafrost e, assim, fornecem dados acerca da liberação de carbono. Os dados iniciais mostram que os rios e o permafrost têm quantidades de isótopos de cálcio e estrôncio inteiramente distintas.

Quando o permafrost derrete durante o verão e escorre para os rios, estes mostram quantidades de cálcio e estrôncio que se aproximam mais daquelas do permafrost. Jacobson acredita que, em um mundo mais quente, a assinatura do
permafrost nos rios seja mais pronunciada por períodos mais longos.

Mudanças nas quantidades de isótopos nos rios podem se relacionar com mudanças no ritmo de liberação de carbono. Assim, as taxas de cálcio e estrôncio nos rios do Ártico podem servir como registro para o monitoramento do impacto do aquecimento sobre a estabilidade do permafrost e da liberação de dióxido de carbono.

“A meta básica é estabelecer uma linha de base contra a qual se possa comparar futuras mudanças”, diz Jacobson. “Daqui a muitos anos, poderemos comparar as mudanças reais às previsões dos modelos e melhorar nossa compreensão sobre como o sistema funciona”.

A estação de coleta de amostras dura um curto tempo quando o permafrost derrete na primavera, até que congele novamente no outono. O pessoal no campo coleta as amostras que são enviadas ao laboratório de Jacobson em Evanston no Illinois, onde ele realiza as análises fora da estação. Em 2007 ele recebeu fundos para a aquisição de um espectrômetro de ionização térmica multi-coletor para medir os isótopos de cálcio, estrôncio e outros elementos. A Universidade Nortwestern está, atualmente, construindo um avançadíssimo laboratório “livre de metal” que abrigará o instrumento e servirá para as pesquisas de Jacobson.


Mudanças climáticas: a natureza dá alertas antecipados






[ Traduzido daqui: Sudden Collapse in Ancient Biodiversity: Was Global Warming the Culprit? ]

Cientistas descobrem sinais de alerta antecipado emitidos por ecos­sistemas em risco

Photo of ancient fossil leaves.

Antigas folhas fósseis contam uma história sobre uma súbita perda de biodiversidade que pode acontecer novamente.
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18 de junho de 2009

Os cientistas desenterraram um contundente indício da ocorrência de um súbito colapso da biodiversidade entre as plantas na antiguidade. O achado de folhas fossilizadas com 200 milhões de anos de idade no Leste da Goenlândia conta essa saga, trazendo sua mensagem através dos tempos até o dia de hoje.

Os resultados da pesquisa aparecem na edição desta semana da Science.

Os pesquisadores ficaram surpresos em descobrir que um provável suspeito de ser o responsável pela perda de vida vegetal, era um pequeno aumento do gás de efeito estufa dióxido de carbono que fez com que a temperatura da Terra subisse.

O aquecimento global vem sendo por muito tempo considerado como o culpado por extinções – a surpresa reside em que muito menos dióxido de carbono na atmosfera pode ser necessário para levar um ecossistema além do ponto sem retorno do que se pensava antes.

“Os registros da história climática da antiguidade da Terra têm produzido des­cobertas espantosas que abalam as fundações de nossos conhecimento e com­preensão das mudanças climáticas nos tempos modernos”, diz H. Richard Lane, diretor de
programa na Divisão de Ciências da Terra da Fundação Nacional de Ciências (NSF), que financiou parcialmente a pesquisa.

Jennifer
McElwain do University College Dublin, autora principal do artigo, alerta que o dióxido de enxofre emitido por extensas erupções vulcânicas, pode ter tido também um papel na extinção das plantas.

“Nós não temos meios, atualmente, para detectar mudanças no dióxido de en­xofre no passado, de forma que é difícil avaliar se o dióxido de enxofre, além da elevação do dióxido de carbono, influenciou ou não esse padrão de extinção”, diz ela.

O intervalo de tempo em estudo, no limite entre os períodos Triássico e Jurás­sico, é conhecido há tempos pelas extinções de plantas e animais.

Até esta pesquisa, pensava-se que o ritmo das extinções tinha sido gradual, ocorrendo ao longo de milhões da anos.

Segundo os cientistas, tem sido notoriamente difícil esclarecer os detalhes acer­ca do ritmo da extinção através dos fósseis, porque os fósseis só podem dar ima­gens instantâneas ou vislumbres de organismos que uma vez existiram.

Cientistas recolhem fósseis na Groenlândia

Cientistas recolhem fósseis na Groenlândia
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Empregando uma técnica desenvolvida pelo cientista Peter Wagner do Museus de História Natural de Washington da Smithsonian
Institution
, os pesquisadores puderam detectar, pela primeira vez, sinais muito anteriores de que esses antigos ecossistemas já estavam se deteriorando – antes das plantas come­çarem a se extinguir.

O método revela os sinais de alerta antecipado de que um ecossistema está com problemas, em termos de risco de extinção.

Wagner explica: “As diferenças de abundâncias de espécies nos primeiros 20 me­tros dos penhascos [no Leste da Groenlândia] onde os fósseis foram cole­tados, são do tipo esperado. Mas os 10 metros finais apresentam perdas de di­versidade dramáticas que excedem em muito o que poderíamos atribuir a um erro na coleta: os ecossistemas tinham cada vez menos espécies”.

Acredita-se que, por volta de 2100, o nível do dióxido de carbono na atmosfera do planeta possa chegar até duas e meia vezes o nível atual.

McElwain diz: “Esse é o cenário da pior hipótese, mas é exatamente esse o nível [900 partes por milhão] em que detectamos a falência da biodiversidade na anti­guidade”.

“Precisamos prestar atenção aos sinais de alerta antecipado da deterioração dos ecossistemas atuais. Nós aprendemos com o passado que altos níveis de extinção de espécies – até 80% delas – podem ocorrer muito de repente, mas eles são precedidos por um longo intervalo de mudanças ecológicas”.

A maior parte dos ecossistemas modernos ainda não chegou ao ponto sem re­tor­no em resposta às mudanças climáticas, segundo os cientistas. Porém muitos já entraram em um período de mudança ecológica prolongada.

“Os sinais de aleta antecipado são ofuscantemente óbvios”, declara McElwain. “As maiores ameaças à manutenção dos atuais níveis de biodiversidade são as mudanças no uso da terra, tais como o desflorstamento. Porém até mudanças relativamente pequenas no dióxido de carbono e na temperatura podem ter consequências inesperadamente severas sobre a saúde dos ecossistemas”.

O artigo, “Fossil
Plant Relative Abundances Indicate Sudden Loss of Late Triassic
Biodiversity in East Greenland”, 
tem como co-autores McElwain, Wagner
e Stephen Hesselbo da Universidade de Oxford.


Quer esquentar as coisas?… Derreta o que está congelado.






[ Arctic Tundra May Contribute to Warmer World ]

Pesquisadores predizem que o derretimento do permafrost vai inten­sificar as mudanças climáticas

As areas with permafrost thaw and more old carbon is released, the carbon balance changes.

As áreas com permafrost derretem, mais carbono antigo é liberado e o equilíbrio do carbono muda.
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27 de maio de 2009


Um estudo publicado na edição de 28 de maio da Nature ajuda a definir a contri­buição potencial do derretimento do permafrost para o aumento das concen­trações atmosféricas de carbono, que já alcançaram níveis sem precedentes.

“Em um trabaho anterior nós estimamos que o derretimento geral do permafrost po­­de­ria liberar até entre 0,8 a 1,1 gigatons de carbono por ano”, diz Ted Schuur, um ecologista da Universidade da Flórida e autor principal do estudo. “Antes deste estudo, não sabíamos quão rápido o carbono poderia ser liberado do permafrost e como isso realimentaria as mudanças climáticas com o tempo”.

Uma grande quantidade de carbono orgânico na tundra fica armazenado no solo e permafrost. Esse depósito de carbono, depositado ao longo de milhares de anos, permanece trancado no chão permanentemente congelado. Nos últimos anos, essa área começou a derreter, permitindo o acesso a plantas e bactérias que podem tirar o carbono da terra e liberá-lo na atmosfera.

O ciclo do carbono.

O ciclo de carbono é a troca de carbono da biosfera para a geosfera, hidrosfera e atmosfera.
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É preciso uma melhor compreensão sobre a taxa de liberação de carbono para poder estimar a força da realimentação positiva (positive feedback) para as mudanças cli­máticas, uma provável consequência do derretimento do permafrost. Os cientistas usam o termo realimentação positiva para descrever o seguinte efeito bola-de-neve: um clima mais quente permite o derre­ti­mento do permafrost, liberando mais car­bono na atmosfera, o que, por sua vez, vai aumentar mais ainda a temperatura global.

De 2004 a 2006, Schuur e sua equipe usaram datação por radio-carbono, uma técnica tipicamente empregada para determinar a idade de artefatos, para rastreas o movimento de carbono orgânico “antigo”, acumulado dentro dos solos e do permafrost em um local do Alaska. A capacidade de distinguir o carbono antigo do novo, permitiu aos pesquisadores rastrear o atual metabolismo de carbono anitgo na área onde o derretimento do permafrost está aumentando.

Surpreendentemente, essa pesquisa revelou que, durante os estágios iniciais do derretimento do permafrost, aumentam o crescimento de plantas e a fotos­síntese, o que retira carbono da atmosfera. Esse aumento contrabalança o au­mento da emissão de carbono causado pelo derretimento. No entanto, um derretimento continuado eventualmente vai liberar mais carbono do que as plan­tas podem absorver, suplantando sua capacidade de compensação. Colocando isto em um contexto global, se a tempertatura média global continuar a subir, os cálculos atuais predizem que a realimentação positiva do derretimento do per­mafrost poderia adicionar anualmente à atmosfera tanto carbono quanto outra fonte significativa, a modificação do uso das terras.

Foto do sitio de pesquisa do permafrost no Alaska.

A datação por rádio-carbono foi usada para detectar a perda de carbono velho pelo solo neste sitio de pesquisa no Alaska.
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O sitio no Alaska onde Schuur e seus cole­gas realizaram sua pesquisa, foi monito­rado ao longo das duas últimas décadas, sendo que as medições da temperatura do permafrost começaram antes que o perma­frost começasse a derreter. Esse registro detalhado, junto com o estudo de Schuur do sistema de troca de carbono do ecos­sis­tema e da liberação do carbono antigo, fornecem um quadro abrangentes da dinâ­mica das trocas de carbono em resposta ao derretimento do permafrost.

Segundo Schuur, “Os registros existentes desse sitio são em uma escala de déca­das, o que quer dizer que podemos seguir mais acuradamente o lento ritmo das mudanças no sistema. No geral, esta pesquisa documenta as mudanças de lon­go prazo nas plantas e no solo que ocorrem com o derretimento do permafrost, o que nos dá uma base para fazer previsões de longo prazo acerca do equilíbrio de carbono do ecossistema com maior confiança”. 


Os incêndios são uma parte importante e subsetimada das mudanças climáticas globais






Press Release 09-081 Fire is an Important and Under-Appreciated Part of Global Climate Change

Estudo identifica signficativas contribuições do fogo para as mudanças climáticas e identifica feedbacks entre os incêndios e as mudanças climáticas

Satellite image of smoke from Southern California wildfires billowing over the Pacific Ocean.

Fumaça de incêndios nas matas do Sul da Califórnia se espalha pelo Oceano Pacífico.
Crédito e Versão Ampliada

23 de abril de 2009

O fogo tem que ser levado em consideração como uma parte integrante das mudanças climáticas, se­gundo os 22 autores de um artigo publicado na edição de 24 de abril de Science. Os autores constataram que os incêndios para des­matamento por todo o mun­do contribuem com um quin­to do aumento das emisões vindas das ativi­dades humanas de dióxido de car­bono, um gás de efei­to estufa que ajuda a au­mentar as temperaturas globais.

O trabalho é o resultado de um encontro apoiado pelo Instituto Kavli de Física Teórica (KITP) e o Centro Nacional de Análises e Sínteses Ecológicas (NCEAS), ambos com base na Uni­versidade da Califórnia, Santa Barbara e financiados pela Fundação Nacional de Ciências (NSF).

Os autores pedem que o Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) inte­gre totalmente os incêndios em seus dados sobre mudanças climáticas globais e considere os feedbacks entre fogo e clima, os quais têm estado inteiramente ausentes dos modelos globais.

Incêndio em uma floresta de pinheiros na Sibéria.

Incêndio em uma floresta de pinheiros na Sibérica.
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O artigo amarra várias “pontas soltas” de conhecimentos acerca de fogo que tinham, até agora, permanecido isoladas em campos diversos que incluem ecologia, modelagem global, física, antropo­logia e climatologia.

Um número crescente de incêndios descontrolados estão também influenciando o clima, segundo os autores. “Os trágicos incêndios em Victoria, Austrália, emfatizam a ubiquidade dos recentes incên­dios descontrolados e os regimes de incêndios naturais, provavel­mente em mutação, concomitantes com as mudanças climáticas antropogênicas”, declara David Bowman da Universidade da  Tas­mânia. “Nossa revisão é tanto oportuna, quanto de grande relevân­cia global”.

Os pesquisadores David Bowman e Jennifer Blach.

Pesquisadores David Bowman e Jennifer Balch.
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O dióxido de carbono é o mais importante e o melhor estudado gás de efeito estufa emitido por plantas em combustão. Entretanto, o metano, partícu­las de aerossol na fumaça e o albedo modificado de uma paisa­gem calcinada, todos contribuem para mudanças na atmosfera causadas pelo fogo. Segundo os autores, as consequencias de grandes incêndios têm altos custos econômicos, ambientais e de saúde pública.

Os autores declaram: “A Terra é, intrinsecamente, um planeta in­fla­­mável devido a sua cobertura de vegetação rica em carbono, climas sazonalmente secos, oxigênio atmosférico e ignições por descargas elétricas e atividades vulcânicas. Mesmo assim, a des­peito da tradicional aperciação pela espécie humana dessa infla­mabilidade, o escopo global dos incêndios só foi revelado recente­mente pelas observações por satélite que se tornaram disponíveis a partir do início da déca­da de 1980”.

Eles observam, entretanto, que os satélites não podem capturar as atividades do fogo em ecossistemas com intervalos de incêndios muito grandes, ou aqueles com uma atividade de fogos muito variável.

Jennifer Balch, componente da equipe de pesquisa e associada pós-graduada do NCEAS, explica que estão acontecendo incêndios maiores e mais frequentes do Oeste dos EUA até os trópi­cos. Esses são “incêndios onde normalmente não havia incêndios”, disse ela, ob­servando que é nos trópicos úmidos que estão acontecendo diversos incêndios de queima­das para desflorestamento, usualmente para a expansão das áreas de plantio e pecuária. “As úmidas florestas tropicais historicamente não experimentaram incêndios com a frequen­cia atual. Durante secas extremas, tais com as de 1997-98, os incêndios naturais na Ama­zônia queimaram 39.000 km² de florestas”.

Um incêndio florestal queimou 28.000 acres de floresta no Arizona e matou seis bombeiros.

Este incêndio queimou 28.000 acres de floresta no Arizona e matou seis bombeiros.
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Balch explica a importância do artigo: “Esta síntese é um pré-re­quisito para a adaptação à aparente intensificação recente de feedbacks do fogo, que tem sido exacerbado pelas mudanças cli­máticas, pela rápida modificação da cobertura das terras e pela introdução de espécies exóticas — o que, em conjunto, ameaça a integridade de biomas inteiros”.

Os autores reconhecem que sua estimativa da influência do fogo sobre o clima, é apenas um início e eles apontam grandes lacu­nas nas pequisas que devem ser resolvidas para que compreendamos a influência geral do fogo sobre o sistema climático.

Balch observa que é necessária uma “ciência holística do fogo” e aponta a real importância do fogo. “Não pensamos nos incêndios de maneira correta”, diz ela. “O fogo é tão elemental quanto o ar ou a água. Nós vivemos em um planeta de fogo. Nós somos uma espécie de fogo. Mesmo assim, o estudo do fogo vem sendo altamente fragmentado. Nós conhecemos um bocado acerca do ciclo do carbono, do ciclo do nitrogênio, mas sabemos muito pouco acerca do ciclo do fogo, ou como o fogo tem seus ciclos pela biosfera”.

Henry Gholz, um diretor de programa da NSF, declarou: “O grupo de autores, grande e di­ver­so, tipifica uma tendência, cada vez mais forte, nas ciências. A NSF apoia explcitamente isso através do financiamento de ‘centros de síntese’, tais como o NCEAS e o KITP. Em lugar de dar ênfase à geração de novos dados, esses centros sintetizam os resultados de, literalmente, milhares de projetos de pesquisa completados em novos resultados, teorias e abordagens. As conclusões deste artigo — que o fogo é importante para o ciclo global de carbono e para o clima global, e que nossa ignorância acercado fogo é enorme — e não poderia ser obtida de outro modo”.

A medida em que o mundo se aquece, o nível de água nos principais rios cai

National Science Foundation
Press Release 09-075 


Colorado, Amarelo, Ganges, e Niger entre os rios afetados

Photo of the Colorado River.

O Rio Colorado está entre os rios do mundo afetados pelo aquecimento da Terra.
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21 de abril de 2009

Os rios em algumas das regiões mais populosas do mundo estão perdendo água, segundo um estudo abrangente das correntes d’água do planeta.

A pesquisa, liderada pelos cientistas do Centro Nacional de Pesquisa Atmosférica (National Center for Atmospheric Research = NCAR) em Boulder, Colorado, sugere que os fluxos reduzidos, em muitos casos, são associados com mudanças climáticas e constituem uma ameaça potencial para as disponibilidades futuras de alimentos e água.

Os resultados serão publicados em 15 de maio no Journal of Climate da Sociedade Meteo­rológica Americana. A pesquisa foi apoiada pela Fundação Nacional de Ciências (NSF), pa­trocinadora do NCAR.

Cliff Jacobs da Divisão de Ciências Atmosféricas da NSF declara: “A distribuição da água doce mundial já é um tópico importante que vai ocupar o lugar de destaque no cenário mun­dial nos anos vindouros, com respeito ao desenvolvimento de estratégias de adaptação para um clima em mudança”.

Os cientistas, que examinaram o fluxos das correntes no período que vai de 1948 a 2004, encontraram mudanças significativas em cerca de um terço dos maiores rios do mundo. Desses, os rios que tiveram sua vazão diminuída suplantaram os que tiveram a vazão au­mentada na razão de 2½ para 1.

Muitos dos rios que estão debitando menos água servem a grandes populações, inclusive o Rio Amarelo no Norte da China, o Rio Ganges na Índia, o Rio Niger na África Ocidental e o Rio Colorado no Sudoeste dos EUA.

Em contraste, os cientistas relatam maiores vazões em torrentes que cruzam áreas despo­voadas próximas do Oceano Ártico, onde a neve e o gelo estão derretendo rapidamente.

O principal autor do artigo, Aiguo Dai do NCAR, diz: “A vazão reduzida está aumentando a pressão sobre os recursos de água doce em grande parte do mundo, especialmente onde há uma maior demanda causada pelo aumento da população. Como a água doce é um re­curso vital, as tendências na diminuição (das vazões) são uma grande preocupação”.

Muitos fatores podem afetar a vazão de um rio, inclusive barragens e o desvio das águas para a agricultura e a indústria.

Entretanto, os pesquisadores descobriram que as vazões reduzidas, em vários casos, pare­ce estar relacionada com as mudanças climáticas globais que estão alterando os padrões de precipitação e aumentando as taxas de evaporação.

Os resultados são consistentes com pesquisas anteriores de Dai e outros que mostram um ressecamento que se alastra e secas mais frequentes em várias áreas de terras.

O estudo levanta maiores preocupações ecológicas e climáticas

A vazão dos maiores rios do mundo resulta em depósitos sedimentares de nutrientes e mi­nerais dissolvidos sobre os oceanos. O fluxo de água doce também afeta os padrões glo­bais de circulação das correntes oceânicas que são causados por mudanças no teor de sa­linidade e pela temperatura, e que têm um papel vital na regulação do clima do mundo.

Embora as recentes mudanças nas vazões de água doce sejam relativamente pequenas e possam ter impacto somente em torno das maiores fozes de rios, Dai lembra que o equilí­brio entre as águas doces debitadas nos oceanos e aquelas sobre as terras, tem que ser monitorado em busca de mudanças de longo prazo.

Os cientistas continuam incertos a respeito dos impactos do aquecimento global sobre os maiores rios do mundo. Estudos feitos com modelos computadorizados, mostram que vá­rios rios fora da região Ártica podem perder água por causa da diminuição das chuvas, nas latitudes médias e mais baixas, e também or causa de uma maior evaporação causada por temperaturas mais altas.

Análises anteriores, menos abrangentes, indicavam, no entanto, que a vazão global dos fluxos d1água estaria aumentando.

Dai e seus coautores analisaram o fluxo de 925 dos maiores rios do planeta, combinando medições reais com modelos computadorizados de fluxos de correntes para preencher as lacunas nos dados.

Os rios incluídos no estudo pertencem a todas as maiores massas de terra, exceto a Antár­tica e a Groenlândia, e respondem por 73% de todos os cursos d’água do mundo.

No geral, o estudo descobriu que, de 1948 a 2004, o débito anual de água doce para o Oce­ano Pacífico caiu em cerca de 6%, ou 526 km³ – aproximadamente o mesmo volume de água que o Rio Mississippi debita a cada ano.

O fluxo anual para o Oceano Índico caiu em cerca de 3%, ou 140 km³. Em contraste, a vazão anual para o Oceano Ártico cresceu em cerca de 10%, ou seja, 460 km³.

Nos Estados Unidos, o fluxo do Rio Columbia diminuiu em cerca de 14%, durante o período estudado, entre 1948-2004, principalmente por causa da redução da precipitação e do au­mento do uso de águas no Oeste.

Entretanto, o Rio Mississippi teve um aumento de 22% na vazão, durante o mesmo perí­odo, por causa do aumento da precipitação no Meio-Oeste desde 1948.

Alguns rios, tais como o Brahmaputra no Sul da Ásia e o Yangtze na China, mostraram fluxos estáveis ou crescentes. Mas eles podem perder volume no futuro com o gradual desa­parecimento das geleiras do Himalaia que os alimentam, segundo os cientistas.

Outro coautor do artigo, Kevin Trenberth do NCAR, declara: “Como as mudanças climáticas vão continuar inevitavelmente pelas próximas décadas, provavelmente veremos impactos maiores em muitos dos rios e nos recursos hídricos que a sociedade se acostumou a depender”.


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