A contribuição do CO2 para a alteração no ciclo das eras do gelo

A diminuição das concentrações atmosféricas de dióxido de carbono – CO2 – contribuiu para uma fundamental transição no comportamento do sistema climático terrestre há cerca de um milhão de anos, diz estudo de cientistas do Reino Unido. 

Conhecida como Transição do Pleistoceno Médio (MPT, na sigla em inglês), a alteração diz respeito à alternância entre períodos de glaciação e períodos interglaciais. Antes da transição ocorrer, a cada 40.000 anos o sistema climático experimentava uma glaciação, quando calotas de gelo se formam e se expandem por grande parte da América do Norte e da Europa.

Gráfico com reconstrução das temperaturas médias globais dos últimos 1.3 milhões de anos. Períodos interglaciais estão sombreados de cinza. A cerca de 1 milhão de anos atrás, registra-se a alteração dos ciclos de glaciação. Fonte: figura 1 do estudo.

A aproximadamente 1 milhão de anos atrás (ver gráfico acima), observou-se uma alteração no ciclo. O planeta passou a alternar breves momentos interglaciais com outros longos, de moderada e intensa glaciação, em um ciclo com duração de cerca de 100.000 anos.

Em ambos os casos, os ciclos de glaciação se relacionam com as mesmas variações regulares no eixo da Terra e em sua órbita ao redor do sol. Duas alternativas eram discutidas como causas da alteração da duração dos ciclos, passando de 40.000 para 100.000. Uma redução dos níveis atmosféricos de dióxido de carbono ou alguma mudança interna do sistema climático. 

O estudo utilizou uma técnica de análise geoquímica de conchas de fósseis marinhos. Uma espécie de plâncton chamada de foraminífera, os fósseis habitavam a superfície do mar durante a Transição do Pleistoceno Médio. A composição química de suas conchas registrou as condições ambientais da época. A análise dos fósseis permitiu aos cientistas reconstruir as concentrações atmosféricas de CO2 durante a transição.

As condições do sistema climático foram exploradas a partir de modelo climático. Os cientistas exploraram como a mudança das concentrações de COinfluenciou outros mecanismos internos do sistema, e qual teria sido a contribuição de cada um para que o ciclo de glaciações passasse a ser de 100.000 anos. 

Os resultados mostraram que, antes da transição, as concentrações de CO2 durante os estágios glaciais eram entre 20 a 40 partes por milhão – ppm – mais altas. Dessa forma, a transição estaria associada a uma queda mais acentuadas das concentrações de gás carbônico durante as glaciações. Também foi observada que, após a transição, o volume de gelo das glaciações aumentou progressivamente mais por unidade de redução de CO2.

Avaliando o modelo climático, os cientistas sugeriram que um processo interno ao sistema climático gerou maior acumulação de gelo durante as glaciações. A presença de uma maior massa de gelo reorganizou a circulação atmosférica, fazendo com que os oceanos sequestrassem maior quantidade de carbono da atmosfera.

Dessa forma, a alteração interna do sistema climático levou a uma maior amplitude na queda de CO2 durante a glaciação. Isso, por sua vez, contribuiu para a maior estabilidade das massas de gelo, permitindo que elas crescessem mais, por um período mais longo.  O resultado foi o ciclo glacial passar de 40.ooo para 100.000 anos.

Segundo os cientistas, o estudo ilustra como os elementos do sistema climático, como as calotas polares ou os oceanos, interagem entre si, influenciam e são influenciadas pelas variações da concentração atmosférica de CO2.

Mais informações: Causes of ice age intensification across the Mid-Pleistocene Transition
Imagem: Pixabay