A Terra está no período do Holoceno há cerca de 12.000 anos, uma era mais quente que segue uma idade do gelo. Durante esta época, no entanto, ocorreram cerca de 22 fases abruptamente mais frias, que duraram séculos e levaram à expansão das geleiras.
"Até agora não havia uma explicação convincente para este fenômeno. Parecia sempre faltar algo", diz Alice Paine, financiada pelo SNF e da Universidade de Basel. Foram levantadas hipóteses como a influência de icebergs à deriva para o sul, variações na atividade solar ou mudanças nas correntes oceânicas.
A pós- doutoranda, juntamente com uma equipe internacional, explorou uma nova ideia: a atividade dos vulcões. Seu estudo publicado na revista Nature Communications demonstra que erupções provavelmente desencadearam essas longas fases frias. Os pesquisadores também fornecem uma explicação convincente para o mecanismo por trás disso.
Erupções Vulcânicas Simultâneas e Crescimento de Geleiras
A equipe reuniu informações de várias fontes sobre fortes erupções vulcânicas no Holoceno. Foram 51, muitas no Pacífico Ocidental ao longo do chamado Círculo de Fogo do Pacífico. Nesta região, muitas placas tectônicas se encontram, causando grandes e explosivas erupções.
O momento dos eventos vulcânicos foi determinado com alta precisão através de testemunhos de gelo no Ártico e na Antártica, bem como pela datação de materiais orgânicos em depósitos de cinzas. Uma datação atualizada das rochas vulcânicas forneceu informações adicionais.
Os pesquisadores compararam essas informações com a ocorrência das prolongadas fases frias do Holoceno. A datação dessas fases foi principalmente baseada em informações sobre a extensão máxima das geleiras, analisando as morenas deixadas pelos avanços do gelo.
O resultado: Mais de oitenta por cento das expansões das geleiras coincidiram com pelo menos uma das erupções vulcânicas. "Combinando nossa análise estatística com reconstituições paleoclimáticas existentes, estamos confiantes de que isso não é coincidência. Além disso, a análise também integra todos os mecanismos previamente conhecidos", afirma Paine.
Desiquilíbrio nas Condições de Temperatura
De acordo com eles, uma erupção vulcânica pode perturbar o balanço energético da Terra a ponto de modificar o clima globalmente: A erupção lança partículas de enxofre na atmosfera, refletindo a luz solar incidente. Isso esfria a superfície da Terra no Hemisfério Norte.
O gelo marinho ártico se expande, resultando em menos calor transferido do oceano para a atmosfera. Isso altera o curso das correntes oceânicas. Além disso, uma área de baixa pressão ao redor do equador, rica em precipitação, desloca-se para o sul, e a zona fria se expande.
"Esses efeitos amplificam-se mutuamente, a funcionar como uma bola de neve", afirma Paine. Eventualmente, torna-se tão frio que as geleiras começam a crescer, especialmente em altitudes mais elevadas, como na Suíça.
Para que isso ocorra, algumas condições devem ser satisfeitas. Se a erupção for muito fraca, as partículas de enxofre não alcançam a atmosfera superior. Por outro lado, se for muito forte, a coluna de poeira pode colapsar devido ao peso, resultando em relativamente pouco enxofre chegando à atmosfera superior.
Paine enfatiza: O fenômeno não deve ser confundido com o ocorrido em 1816, o "Ano Sem Verão". Naquela época, a erupção do vulcão Tambora na atual Indonésia levou a uma queda de vários graus na temperatura, causando falhas nas colheitas e fome em todo o mundo. No entanto, o efeito durou apenas um ano, até que as partículas de poeira desaparecessem da atmosfera.
Nas fases frias de longo prazo, é diferente. "As partículas de enxofre apenas iniciam o efeito bola de neve. Mas seu impacto sobre o sistema terrestre perdura por décadas ou até séculos, muito depois de as partículas serem removidas da atmosfera."
Previsões são difíceis
Uma grande questão é se uma fase fria causada por vulcões poderia ocorrer em um futuro próximo. "Nos eventos que estudamos, o clima estava em um estado natural", observa a pesquisadora. Atualmente, o clima foi alterado em um estado sem precedentes devido à influência humana.
Alguns pesquisadores acreditam que isso torna o clima mais suscetível a eventos como erupções vulcânicas. Outros argumentam que uma erupção vulcânica seria hoje apenas uma gota no oceano, dadas as mudanças massivas na atmosfera. "Quanto mais nosso clima muda, mais complexos se tornam os processos", diz Paine. "Aqui ainda há uma enorme lacuna de conhecimento a ser preenchida."
Contacto para a imprensa:
Alice R. Paine
Departamento de Ciências do Ambiente
Universidade de Basileia
Bernoullistrasse 32
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Tel.: +41 61 207 2880
E-Mail: alice.paine@unibas.ch