Estalagmite da Caverna Rei do Mato revela aquecimento tropical acelerado durante o Younger Dryas

Núcleos de gelo guardam um registo minucioso de temperaturas antigas e das condições da atmosfera que recua centenas de milhares de anos.

Já os trópicos, em comparação, deixaram muito menos pistas - o que torna bem mais difícil reconstituir como a temperatura variou nessas latitudes.

Um estudo recente ajudou a reduzir essa lacuna ao recorrer a uma formação antiga de caverna no Brasil.

O trabalho concluiu que as temperaturas tropicais mudaram muito mais depressa do que os cientistas imaginavam durante um dos episódios climáticos mais marcantes da última era do gelo.

A descoberta quebrada na Caverna Rei do Mato

Em 2009, uma estalagmite apareceu partida no meio de um monte de detritos dentro da Caverna Rei do Mato, no Cerrado do sudeste do Brasil.

Estalagmites crescem a partir do piso das cavernas, camada após camada, à medida que gotejos de água rica em minerais depositam material.

Angela Ampuero, investigadora em paleoclima da Universidade de São Paulo (USP), e a sua equipa perceberam que aquela rocha laminada funcionava como um registo discreto de temperatura.

Cada faixa tinha aprisionado minúsculas bolsas da própria água que a formou. O que tornou a amostra fora do comum foi o período que ela abrangia.

Uma datação cuidadosa mostrou que a rocha cresceu de forma contínua de cerca de 22,500 a 9,300 anos atrás, cobrindo toda a deglaciação - o longo aquecimento que levou do fim da última Era do Gelo ao mundo quente que conhecemos.

Bolhas e lasers

O método depende das gotículas presas, que os cientistas chamam de inclusões fluidas: compartimentos microscópicos de água antiga de gotejamento selados dentro do cristal.

Quando analisadas da forma certa, elas permitem reconstruir o quão quente estava a caverna no dia em que cada bolsão foi fechado.

Para medir, é preciso laser e tempo. Os investigadores arrefecem uma inclusão até a água ficar no limiar de formar bolhas, disparam um pulso de laser para iniciar uma bolha e, em seguida, aquecem até que ela desapareça.

A temperatura em que a bolha some indica quão quente a caverna já foi. Eles repetiram esse procedimento em cerca de 40 gotículas por camada, ao longo de 21 fatias da coluna, e depois calcularam a média.

Isso garantiu uma precisão rara. Muitas estimativas tropicais para esse período têm incertezas superiores a 3 °F (1.7 °C), enquanto aqui cada ponto ficou restrito a uma fração de grau.

Dez graus mais quente

Quando organizadas em sequência, as camadas contam uma história direta. A caverna aqueceu de aproximadamente 58 °F (14.4 °C) nos momentos mais frios da Era do Gelo para cerca de 68 °F (20.0 °C) no intervalo quente que começou por volta de 10,000 anos atrás.

O resultado também combina com uma estimativa mais antiga baseada em água subterrânea no nordeste do Brasil. O que os registos anteriores não captavam eram as oscilações menores escondidas dentro da tendência de aquecimento.

A curva de Ampuero sobe em dois grandes degraus, interrompidos por um curto arrefecimento por volta de 14,000 anos atrás.

Essa queda coincide com a Reversão Fria Antártica, uma breve pausa no aquecimento do Hemisfério Sul que também foi registada por geleiras e lagos nos Andes.

Mesmo sendo um arrefecimento modesto, a caverna conseguiu registá-lo. Esse frio discreto ficou gravado na pedra por 14,000 anos.

Um solavanco repentino

O segundo degrau é onde o registo fica mais impressionante. No momento em que um arrefecimento do Norte, conhecido como Younger Dryas, começou, há cerca de 12,900 anos, a caverna saltou aproximadamente 2.5 °F (1.4 °C) em dois séculos.

Em termos naturais, é um empurrão forte para cima. Evidências indicam que mudanças no Oceano Atlântico ajudam a explicar esse aquecimento.

Quando a grande corrente de revolvimento do Atlântico enfraquece, o calor passa a acumular-se no Atlântico Sul.

Testemunhos de lama do fundo do mar trazem indícios de que a circulação de revolvimento do Atlântico quase parou. Os investigadores consideram que esse calor retido depois se espalhou sobre o continente e elevou a temperatura na caverna.

A mesma desaceleração também trouxe mais chuva para a região, o que poderia ter arrefecido o local com maior nebulosidade. O registo da caverna mostra o contrário.

O aquecimento continuou a avançar durante os trechos mais chuvosos, indicando que precipitação e temperatura seguiram trajetórias separadas, em vez de uma anular a outra.

Mais lento do que hoje

A comparação com o presente é a parte mais incisiva do estudo. O jacto natural mais rápido - o pico do Younger Dryas - ainda assim avançou mais devagar do que o aquecimento registado nesta região desde 1980.

Os termómetros perto da caverna sobem a quase 0.6 °F (0.33 °C) por década. O aquecimento moderno aqui é mais de duas vezes mais rápido do que o ritmo mais veloz que a deglaciação conseguiu alcançar. O motivo é evidente.

Hoje, o dióxido de carbono aumenta em quase 19 partes por milhão por década, muito acima de qualquer elevação natural observada nas medições do passado profundo.

A diferença tende a crescer. O clima ainda não respondeu totalmente ao carbono já presente no ar, por isso os autores esperam que a taxa de aquecimento continue a aumentar por décadas antes de estabilizar.

Interpretando o alerta

Pela primeira vez, a região centro-leste da América do Sul dispõe de um registo de temperatura em terra, nos trópicos, com precisão suficiente para distinguir mudanças ao longo do tempo com confiança.

Ele fixa o aquecimento total em perto de 10 °F (5.6 °C) e regista um salto súbito, impulsionado pelo oceano, que métodos mais antigos tinham diluído numa tendência vaga.

Com essa precisão, a caverna torna-se um padrão de comparação. Modelos usados para projectar o futuro da região agora podem ser confrontados com um registo local sólido.

O resultado entrega uma referência directa no próprio local, em vez de depender apenas de estimativas indirectas. Um estudo separado relaciona isso ao aumento do stress sobre o norte da Amazónia.

A mensagem mais profunda é sobre velocidade. O fim da Era do Gelo foi um período dramático de mudança climática natural; ainda assim, o aquecimento provocado pelo ser humano está a acontecer mais depressa - sem qualquer sinal de desaceleração.