E11 Escalas, Acoplamentos e Dinâmica Global

Tópico

A criosfera opera simultaneamente em um vasto espectro de escalas de tempo: desde processos que ocorrem em poucas horas, como a formação de gelo marinho ou o desencadeamento de uma avalanche, até processos que se estendem por milhões de anos, como os ciclos glaciais ou o lento ajuste da crosta terrestre sob o peso do gelo.

Na extremidade mais lenta desse espectro, os ciclos glaciais e interglaciais, impulsionados pela força orbital da Terra, representam o modo de variabilidade com a maior amplitude experimentada pela criosfera. Nos últimos 800.000 anos, esses ciclos se repetiram com um período dominante de aproximadamente 100.000 anos e, ao longo de cada ciclo, o volume de gelo global flutuou entre cerca de 50 milhões de quilômetros cúbicos durante o máximo glacial e cerca de 25 milhões de quilômetros cúbicos durante cada período interglacial, produzindo variações na temperatura global entre quatro e oito graus Celsius e variações no nível do mar de até 120 metros. A força orbital, por si só, atua meramente como um marcapasso, definindo o ritmo desses ciclos. É a amplificação produzida pelos feedbacks do dióxido de carbono, do albedo e da circulação oceânica que transforma esse modesto ritmo orbital em oscilações tão enormes no gelo, na temperatura e no nível do mar.

No extremo oposto desse mesmo espectro, existem pontos de inflexão dentro da criosfera: limiares de aquecimento além dos quais certos elementos da criosfera podem colapsar irreversivelmente em escalas de tempo humanas, muito mais rapidamente do que os ciclos glaciais descritos anteriormente. Os pontos de inflexão mais críticos identificados até agora são a camada de gelo da Groenlândia, com um limiar próximo a entre 1,5 e 2 graus de aquecimento global; a camada de gelo da Antártida Ocidental, com um limiar semelhante; e o permafrost do Ártico, cuja degradação acelerada já está em curso. Uma vez que o aquecimento global ultrapasse qualquer um desses limiares, o feedback interno do próprio sistema criosférico impulsiona a mudança de estado, independentemente de o forçamento externo que causou a ultrapassagem ainda estar ativo.

O rebote isostático glacial é a resposta da crosta e do manto terrestre às mudanças na carga de gelo que suportam, e essa resposta também ocorre em longas escalas de tempo: quando o gelo recua de uma região, a crosta terrestre nessa região se eleva lentamente porque o manto viscoso abaixo dela flui gradualmente de volta para o espaço deixado pelo gelo. Na Escandinávia e no Canadá, esse rebote após o último período glacial ainda atinge taxas entre cinco e dez milímetros por ano atualmente, e esse mesmo rebote isostático glacial afeta as medições do nível do mar feitas com marégrafos, afeta a estabilidade das camadas de gelo que ainda permanecem sobre essas regiões, porque, à medida que o leito rochoso se eleva, a linha de base flutuante dessas camadas de gelo também se desloca, e pode até reativar falhas geológicas que estavam dormentes há muito tempo, fechando assim o ciclo entre as escalas de tempo de horas e as escalas de tempo de milhões de anos com as quais esta descrição da criosfera começou.

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