M4 Variabilidade Centenária a Milenar

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A variabilidade centenária a milenar do sistema climático durante o último período glacial é dominada por dois tipos de eventos abruptos. O primeiro são os ciclos de Dansgaard-Oeschger, oscilações de temperatura no Ártico e na Groenlândia entre oito e dezesseis graus Celsius, com um período de aproximadamente mil e quinhentos anos. O segundo são os eventos de Heinrich, eventos de desprendimento maciço de icebergs da Calota de Gelo Laurentide no Atlântico Norte. Ambos os tipos de eventos abruptos são mediados por mudanças na Circulação Meridional de Revolvimento do Atlântico (AMOC): os eventos de Heinrich coincidem com colapsos da AMOC, enquanto os ciclos de Dansgaard-Oeschger correspondem a períodos em que a AMOC está ativa e a períodos de enfraquecimento.

O mecanismo físico proposto para os ciclos de Dansgaard-Oeschger envolve uma bifurcação da Circulação Meridional de Revolvimento do Atlântico (AMOC) entre dois estados estáveis: um estado ativo, com convecção profunda nas regiões de formação de águas profundas do Atlântico Norte e transporte de calor para o norte, e um estado enfraquecido, sem convecção profunda nessas mesmas regiões. O influxo de água doce proveniente do derretimento do gelo atua como gatilho para essa bifurcação, reduzindo a salinidade da água nas regiões de formação de águas profundas do Atlântico Norte e fazendo com que a AMOC ultrapasse o limiar de bifurcação entre os estados ativo e enfraquecido.

Os eventos de Heinrich, por outro lado, são desencadeados por uma instabilidade inerente na Corrente de Gelo da Baía de Hudson, dentro da própria Calota de Gelo Laurentide: o gelo nessa corrente começa a deslizar muito mais rápido do que o normal sobre o leito rochoso abaixo dele, e esse deslizamento acelerado é o que libera o enorme número de icebergs que caracteriza um evento de Heinrich no Atlântico Norte. Essa instabilidade da Corrente de Gelo da Baía de Hudson pode se desenvolver autonomamente, sem qualquer gatilho externo, ou pode ser modulada pela temperatura da água do oceano na base dessa mesma corrente de gelo.

Modelos de complexidade intermediária e modelos de circulação geral paleoclimática reproduzem tanto os ciclos de Dansgaard-Oeschger quanto os eventos de Heinrich, acoplando a bifurcação da Circulação Meridional de Revolvimento do Atlântico, descrita anteriormente, com a dinâmica das calotas de gelo. A escala de tempo de quase 1.500 anos dos ciclos de Dansgaard-Oeschger tem sido associada a três explicações distintas: uma periodicidade inerente ao forçamento solar, um oscilador interno característico da Circulação Meridional de Revolvimento do Atlântico e o tempo que a Calota de Gelo Laurentide precisa para repor seu gelo entre um evento de Heinrich e o seguinte.

As principais fontes observacionais que permitem testar esses modelos de variabilidade centenária a milenar são os núcleos de gelo da Groenlândia, que registram diretamente as temperaturas do Ártico durante cada ciclo de Dansgaard-Oeschger, e os núcleos de sedimentos marinhos, que registram os fragmentos de rocha depositados no fundo do Atlântico Norte pelos icebergs de cada evento de Heinrich à medida que derretiam. Entre os núcleos de gelo da Groenlândia e os núcleos de sedimentos marinhos, é possível reconstruir a sequência completa de ciclos de Dansgaard-Oeschger e eventos de Heinrich produzidos pela Circulação Meridional de Revolvimento do Atlântico ao longo do último período glacial, a mesma variabilidade centenária a milenar com a qual esta descrição começou.

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