11 MANEIRAS DE VER COMO AS MUDANÇAS CLIMÁTICAS ESTÃO EXPONDO O ÁRTICO.

Os dados mais recentes são sóbrios. Essas visualizações mostram quão perigosa é a situação.

Em 16 de setembro de 2012, a extensão do gelo marinho esarctico atingiu um recorde recorde desde que a monitoração via satélite começou em 1979. Esta visão da Terra, centrada no Ártico, é um mosaico de imagens tiradas em 2 de setembro de 2012 pelos americanos. S Suomi-NPP satélite. Foto cortesia da NASA

Em 16 de setembro de 2012, a extensão do gelo marinho Ártico atingiu um recorde desde que a monitoração via satélite começou em 1979. Esta visão da Terra, centrada no Ártico, é um mosaico de imagens tiradas em 2 de setembro de 2012 pelos americanos. S Suomi-NPP satélite. Foto cortesia da NASA

Enquanto a temperatura média do planeta está subindo lentamente, o Ártico está se aquecendo muito mais rapidamente – até duas a três vezes mais rápido. Em 22 de dezembro de 2016, uma boia meteorológica perto do Pólo Norte informou temperaturas no ponto de fusão de 32 graus Fahrenheit. E pesquisas recentes sugerem que a temperatura média do verão na região ao longo do último século é maior do que em qualquer outro século há pelo menos 44 mil anos.

Mapas e visualizações das mudanças resultantes no Ártico deixam claro que o aquecimento global não é brincadeira.

Os cientistas estão obtendo uma imagem amplamente melhorada do que está acontecendo no Ártico hoje, enquanto a extensão, espessura e volume do gelo marinho são monitorados por satélites, boias oceânicas e submarinos com sonar ascendente. As medidas mostram que o Ártico mantém registros de quebra de temperaturas crescentes e declínio da camada de gelo. A extensão do gelo do mar atingiu um ponto baixo de todos os tempos em 2012 – 1,27 milhão de milhas quadradas menos do que a média desde 1979. E o máximo do inverno atingiu sua menor extensão no início deste ano – 620.000 milhas quadradas menos do que a média.

Números como estes são preocupantes por conta própria, mas traduzi-los em mapas e gráficos pode resultar em representações surpreendentes da situação. Do ar mais quente e do gelo derretido aos ursos polares em dificuldades e às novas vias marítimas, aqui estão algumas das visualizações melhores e mais reveladoras da mudança do Ártico.

Um gráfico do gelo marinho mensal do Ártico - que se estende de 1979 a 2014. Foto cortesia do estudio de visualização da NASA

Um gráfico do gelo marinho mensal do Ártico – que se estende de 1979 a 2014. Foto cortesia do estúdio de visualização da NASA

Este gráfico da NASA usa um conceito conhecido como pequenos-múltiplos, popularizado pelo pioneiro de visualização de dados Edward Tufte. A técnica é uma maneira de mostrar muitas fatias de um conjunto de dados para comparação sem desordenar e confundir um único diagrama. É particularmente apto para mostrar mudanças incrementais ao longo do tempo, o que o torna um formato eficaz para visões de mudanças climáticas.

O gráfico acima mostra a extensão mensal do gelo marinho do Ártico de 1979 até o primeiro semestre de 2014. (A segunda metade de 2014 está ausente porque o gráfico foi feito durante esse ano) Olhando de cima para baixo, cada fileira mostra o gelo durante um determinado ano, uma vez que diminui e, em seguida, cresce novamente de janeiro a dezembro. Quando seus olhos se movem para a direita, você pode ver a quantidade de gelo lentamente em declínio. A tendência é particularmente visível para setembro (quarta linha da parte inferior), quando a extensão do gelo do mar está em seu ponto mais baixo do ano.

Dependendo do método que os cientistas usam para prever a futura perda de gelo, o Ártico poderia ficar completamente livre de gelo marinho na segunda metade do século. Ou em meados do século. Ou mesmo em menos de uma década.

A extensão do gelo do mar flutua ao longo de um ano, conforme refletido na curva do gráfico animado acima. Mas a tendência geral para menos gelo é claramente visível de 1979 a 2016. FOTOGRAFIA CORTESIA OBSERVATÓRIO DA TERRA DA NASA

A extensão do gelo do mar flutua ao longo de um ano, conforme refletido na curva do gráfico animado acima. Mas a tendência geral para menos gelo é claramente visível de 1979 a 2016. Foto cortesia do observatório da Terra da NASA.

Este gráfico animado, publicado pelo NASA’s Earth Observatory em 6 de dezembro, oferece outra maneira de visualizar a extensão do gelo marinho. Você pode facilmente ver a tendência lenta e constante para baixo de 1979 para 2016. Você também pode ver a variação dentro dessa tendência descendente – razão pela qual a extensão do gelo do mar que aumenta ao longo de um ou dois invernos não deve ser usada como evidência de que a tendência esta se invertendo.

A baixa recorde para a extensão do gelo do mar do verão, ajustada em 2012, aparece significativamente mais baixa do que em todo o outro ano. E embora a linha de gelo deste ano esteja acima do recorde de baixa em setembro, no final de outubro havia caído abaixo da linha de 2012, nos colocando no caminho para um recorde de baixa temporada de inverno pelo terceiro ano consecutivo.

O Centro Nacional de Dados de Neve e Gelo oferece uma versão interativa atualizada deste gráfico.

Quatro mapas do Ártico dos Atlas Geográficos Nacionais, publicados entre 1999 e 2014, mostram como o gelo está mudando. Fotografia dos Mapas da National Geographic.

Quatro mapas do Ártico dos Atlas Geográficos Nacionais, publicados entre 1999 e 2014, mostram como o gelo está mudando. Fotografia dos Mapas da National Geographic.

A mudança do Ártico chamou também a atenção dos cartógrafos. No ano passado, citando evidências de que os Estados Unidos já estão sentindo os efeitos da mudança climática, o presidente Obama disse: “Encolher capas de gelo forçou a National Geographic a fazer a maior mudança em seu atlas desde quando União Soviética se separou”.

Você pode ver a mudança que ele estava falando na animação acima. A última imagem é da 10ª edição do Atlas Geográfico Nacional do Mundo, publicada em 2014. Nesse mapa, o gelo (mais antigo) de vários anos a partir de 2012 é mostrado como uma massa branca; A extensão máxima do gelo do mar é mostrada como uma linha.

É um desafio mapear algo que varia tanto ao longo de uma temporada, e de ano para ano. Você pode ler mais (e assistir a um vídeo) sobre o processo de tomada de decisão dos cartógrafos neste artigo.

O volume diário de gelo marinho do Ártico é estimado pela reconstrução PIOMAS desde 1979 até o presente, produzindo uma espiral para dentro à medida que o volume de gelo do mar diminui. [Andy Robinson tem feito uma espiral estática do gelo ártico do mar por anos. Animação feita pelo Dr. Ed Hawkins, da Universidade de Reading.

O volume diário de gelo marinho do Ártico é estimado pela reconstrução PIOMAS desde 1979 até o presente, produzindo uma espiral para dentro à medida que o volume de gelo do mar diminui. [Andy Robinson tem feito uma espiral estática do gelo Ártico do mar por anos. Animação feita pelo Dr. Ed Hawkins, da Universidade de Reading.

No início deste ano, o cientista climático Ed Hawkins do Centro Nacional de Ciências Atmosféricas (NCAS) criou uma espiral animada da temperatura média crescente entre 1850 e 2016. O gráfico tornou-se rapidamente popular, ganhando milhões de visualizações no Facebook e Twitter. Uma versão da espiral foi até incorporada na cerimônia de abertura Olímpica no Rio.

A espiral acima é a animação de Hawkins do volume do gelo ártico do mar de 1979 a 2016. É desequilibrado porque o gelo flutua sazonalmente, mas a tendência é muito clara. (Outro cientista, Andy Robinson, vem construindo lentamente uma estática “espiral da morte do Ártico” que separa a tendência por mês e rastreia o volume do gelo marinho durante cada mês ao longo dos anos).

Hawkins fez mais espirais, incluindo uma das concentrações atmosféricas de CO2 e outra espiral de temperatura em 3-D. Seu trabalho inspirou Jay Alder, outro cientista, a fazer uma terrível espiral de futuros aumentos de temperatura projetados.

Vermelho indica onde a temperatura média entre outubro de 2010 e setembro de 2011 é maior que a média de 1981-2010. Fotografia cortesia da NOAA.

Vermelho indica onde a temperatura média entre outubro de 2010 e setembro de 2011 é maior que a média de 1981-2010. Fotografia cortesia da NOAA.

Subjacente a todas as mudanças no Ártico é o aumento da temperatura. Esta visualização mostra a temperatura superficial do Ártico entre outubro de 2010 e setembro de 2011 – e quanto mais quente ela foi comparada à média das três décadas anteriores. O que os cientistas previram é visível: o Ártico está se aquecendo tanto quanto duas ou três vezes mais rápido que o resto do planeta.

Uma das maiores razões para esta disparidade é um loop de feedback no Ártico que reforça a tendência. O gelo branco brilhante reflete mais radiação solar do que águas escuras do oceano. Assim como as temperaturas crescentes causam o derretimento do gelo, a maior superfície do oceano absorve mais radiação solar, o que causa mais aquecimento na região, o que faz com que mais gelo se derreta.

A refletividade relativa de uma superfície é conhecida como seu albedo. Este ciclo é conhecido como o loop de retroalimentação gelo-albedo.

O vermelho indica um aumento na absorção da radiação solar entre 2000 e 2014. As áreas mais escuras vermelhas correspondem a onde o gelo do mar refletivo diminuiu expondo a água do oceano mais escura. Fotografia cortesia do Estudo de porte científico.

O vermelho indica um aumento na absorção da radiação solar entre 2000 e 2014. As áreas mais escuras vermelhas correspondem a onde o gelo do mar refletivo diminuiu expondo a água do oceano mais escura. Fotografia cortesia do Estudo de porte científico.

Entre 2000 e 2014, a perda de gelo do mar reflexivo expôs águas oceânicas mais escuras. Isso, por sua vez, elevou a taxa de absorção de radiação solar no Ártico em 5%. Calculado sobre o Oceano Ártico, o aumento é equivalente a cerca de 10 watts por metro quadrado. Durante esse mesmo período, a taxa para o resto do globo permaneceu praticamente a mesma.

A imagem acima mostra onde a absorção aumentou mais: a área logo acima do Alaska e Canadá do Yukon e territórios do Noroeste, conhecido como o Mar de Beaufort. Aqui, onde a perda de gelo marinho foi particularmente pronunciada, o aumento foi de cerca de 50 watts por metro quadrado.

Um aspecto muito preocupante do declínio do gelo ártico é a perda rápida do gelo mais antigo e mais espesso. Este é o gelo que permanece sólido através de vários anos quando o gelo mais jovem derrete e refrigera em torno dele. O antigo gelo perene atua como um amortecedor contra o verão que derrete, tornando-se uma força estabilizadora no Ártico. Mas, recentemente, o gelo mais antigo foi drasticamente diluído e encolhido, deixando toda a calota de gelo mais vulnerável à mudança climática.

Os cientistas podem usar satélites para rastrear o movimento de seções específicas do gelo. Os satélites detectam a assinatura particular de energia de micro-ondas emitida por massas de gelo individuais, para que eles possam ver como o gelo se move e determina quanto tempo tem passado.

Este rastreamento revelou que o gelo mais antigo sofreu dois grandes períodos de perda desde 1984 (visível na animação acima). A primeira, iniciada em 1989, é o resultado de uma mudança no padrão de circulação atmosférica, que fez com que o gelo fosse retirado do Ártico a uma taxa superior à normal. O segundo começa em meados dos anos 2000 à medida que o gelo mais velho se torna menos consolidado, deixando massas de gelo isoladas mais suscetíveis à fusão.

Profundidade média do gelo do mar Ártico diminuiu dramaticamente entre 1973 e 2013. Creditos: NASA's Scientific Visualization Studio.

Profundidade média do gelo do mar Ártico diminuiu dramaticamente entre 1973 e 2013. Creditos: NASA’s Scientific Visualization Studio.

O gelo mais velho também é mais espesso. Este gráfico mostra como a espessura média do gelo marinho do Ártico diminuiu à medida que o gelo mais antigo derretia. Um gelo novo forma cada inverno e cresce a uma espessura de três a sete pés, muitos deles derretem no verão seguinte. Gelo multi-years, que é geralmente de 10 a 13 metros de espessura, age como um baluarte contra verão derretimento.

Esta visualização mostra como a profundidade média do gelo do mar do Ártico caiu drasticamente entre 1979 e 2013. Esta diminuição deixa o gelo restante mais vulnerável ao aumento das temperaturas e à alteração dos padrões de circulação atmosférica.

A estação de crescimento está começando mais a maioria de lugares no ártico. Fotografia cortesia da NOAA

A estação de crescimento está começando a ficar maior em lugares no Ártico. Fotografia cortesia da NOAA

Temperaturas mais quentes significam estações de cultivo mais longas e produtivas no Ártico. Usando as medições por satélite da luz visível e infravermelho próximo refletida pela superfície terrestre, os cientistas podem quantificar e mapear a quantidade de vegetação verde que está presente. O mapa acima mostra a mudança no verde durante o pico de crescimento de 1982 a 2012.

Em todo o Ártico, praticamente toda a tundra tornou-se mais verde à medida que os arbustos mais altos e as árvores se espalharam. Isto é devido a uma série de fatores, incluindo aumentos de temperatura, cobertura de neve reduzida e padrões de circulação atmosférica em mudança. Os cientistas estimam que a estação de crescimento aumentou por aproximadamente nove dias por a década desde 1982.

Ainda não está claro como o aumento da vegetação da tundra afetará o permafrost a longo prazo. Mas o permafrost poderia desempenhar um papel importante no aquecimento futuro: À medida que derrete, libera metano, um poderoso gás de efeito estufa que poderia acelerar ainda mais o aquecimento.

Existem 19 subpopulações reconhecidas de ursos polares no Ártico. Alguns estão sendo afetados pela mudança climática mais cedo do que outros. Fotografia cortesia da NOAA

Existem 19 subpopulações reconhecidas de ursos polares no Ártico. Alguns estão sendo afetados pela mudança climática mais cedo do que outros. Fotografia cortesia da NOAA

Os animais grandes e carismáticos no topo da cadeia alimentar de um ecossistema ameaçado, muitas vezes vêm para representar a situação de todos os animais lá. No Ártico, esse papel é sem dúvida desempenhado pelos ursos polares. Não são apenas belas e atraentes criaturas; seus problemas também podem ser dramáticos e fotogênicos. Fotografias de ursos em pequenos pedaços de gelo, tentando alcançar fontes de alimento que estão cada vez mais fora do alcance, tornaram-se imagens icônicas das conseqüências das mudanças climáticas.

Mas por várias razões, a história climática do urso polar é complicada. Como mostra o mapa acima, cada uma das 19 subpopulações identificadas do Ártico está lidando com diferentes condições ambientais. Quatro das subpopulações estão em declínio, cinco são relativamente estáveis, e apenas uma está crescendo. Para quase metade das subpopulações, não há dados suficientes para saber o que está acontecendo.

À medida que o gelo do mar declina, as rotas marítimas do Ártico se abrirão. As estimativas tanto para um cenário de baixa emissão de gases de efeito estufa (à esquerda) quanto para um cenário de altas emissões são que mais rotas serão abertas a mais tipos de navios durante mais meses do ano nas próximas décadas. Fotografia cortesia de Melia e outros, Geophysical Research Letters

À medida que o gelo do mar declina, as rotas marítimas do Ártico se abrirão. As estimativas tanto para um cenário de baixa emissão de gases de efeito estufa (à esquerda) quanto para um cenário de altas emissões são que mais rotas serão abertas a mais tipos de navios entrarão durante mais meses do ano nas próximas décadas. Fotografia cortesia de Melia et al, Geophysical Research Letters

À medida que o gelo marinho do Ártico recua, mais água aberta significará mais oportunidades para o transporte marítimo. Uma pesquisa publicada em setembro em Geophysical Research Letters prevê que nas próximas décadas, o Oceano Ártico se tornará um atalho viável para mais e mais navios movendo carga entre os portos do Pacífico e do Atlântico. Hoje, a maioria dos navios da Europa para a Ásia Oriental levam cerca de um mês quando usam o Canal de Suez. A rota da América do Norte para a Ásia Oriental através do Canal do Panamá leva em média 25 dias. Até o final do século, várias rotas através do Ártico poderiam raspar quatro dias fora da viagem da América do Norte, e quase duas semanas fora de uma viagem da Europa.

O gráfico acima mostra quando essas rotas possíveis se abrirão para navios com uma quantidade moderada de proteções embutidas contra o gelo (em rosa), bem como navios regulares de águas abertas (em azul). As imagens à esquerda baseiam-se num cenário em que as futuras emissões de gases com efeito de estufa são mais baixas; à direita é um cenário de emissões mais elevadas. Você pode ver que as rotas começam a convergir nas rotas mais retas quando o tempo passa e mais gelo é perdido.

O novo estudo estima que, com menores emissões, o Ártico estará aberto por quatro a oito meses do ano até o final do século. Sob o cenário de emissões mais altas, estará aberto por 10 a 12 meses. Mas pode haver um aumento: os pesquisadores indicam que como as rotas do transporte são encurtadas, as emissões do navio podem ser reduzidas também.

Fonte: National Geographic

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