O Grand Canyon é uma das Sete Maravilhas Naturais do Mundo, conhecido pelos seus espetaculares vales e camadas rochosas que abrangem milhões de anos de história da Terra.
Mas abaixo da superfície existem vastos sistemas de cavernas que podem conter pistas para compreender melhor o futuro das alterações climáticas através do estudo do passado da natureza.
Uma equipe de pesquisa liderada pelo paleoclimatologista e professor da UNLV, Matthew Lachniet, recuperou uma antiga estalagmite do chão de uma caverna intacta do Grand Canyon.
Ao analisar a geoquímica dos depósitos minerais, eles conseguiram reconstruir os padrões de precipitação durante o período de rápido aquecimento que se seguiu à última Idade do Gelo, que durou cerca de 14.000 a 8.500 anos atrás.
Como as estalagmites revelam as mudanças climáticas do passado
As estalagmites são formações em forma de cone que crescem a partir do chão da caverna à medida que a água escorre do teto.
A água carrega minerais dissolvidos, como o carbonato de cálcio, que se acumulam com o tempo e formam camadas.
Ao perfurar uma amostra de uma estalagmite e medir a sua composição química, os cientistas podem inferir quanta água penetrou na caverna em diferentes momentos do passado.
Um dos principais indicadores da precipitação passada é a proporção de isótopos de oxigênio na estalagmite.
O oxigênio tem dois isótopos estáveis: oxigênio-16 e oxigênio-18.
A proporção desses isótopos depende da fonte e da temperatura da água.
Por exemplo, a água que evapora do oceano é enriquecida em oxigénio-16, enquanto a água que se condensa em regiões mais frias é enriquecida em oxigénio-18.
Ao medir a proporção de isótopos de oxigênio na estalagmite, os cientistas podem estimar onde e quando a água se originou.
Outro indicador da precipitação passada é a quantidade de metais vestigiais, como magnésio e estrôncio, na estalagmite.
Esses metais são derivados da rocha e do solo por onde a água passa antes de chegar à caverna.
A quantidade desses metais depende da quantidade de água disponível para dissolvê-los. Mais água significa mais diluição e menos metais, enquanto menos água significa mais concentração e mais metais.
Ao medir o conteúdo de vestígios de metais na estalagmite, os cientistas podem estimar quanta água se infiltrou na caverna.
O que a estalagmite revela sobre as chuvas de monções anteriores
Os pesquisadores descobriram que a estalagmite apresentou níveis crescentes de infiltração de água na caverna entre 14 mil e 8.500 anos atrás, durante um período conhecido como Holoceno inicial, quando as temperaturas subiram em toda a região.
Isto sugere que houve mais chuvas durante esta época, especialmente no verão.
Usando um modelo paleoclima, os pesquisadores determinaram que isso foi provavelmente causado pela intensificação e expansão das chuvas de monções de verão no sudoeste dos EUA e no noroeste do México.
A monção de verão é um padrão de aumento de tempestades e precipitações que normalmente ocorre entre junho e meados de setembro.
É impulsionado por padrões de circulação atmosférica que dependem da diferença de temperatura entre a terra e o oceano.
Os pesquisadores levantaram a hipótese de que durante o início do Holoceno, as temperaturas mais altas causaram um derretimento mais rápido das camadas de neve do inverno e uma evaporação mais rápida das águas superficiais, o que aumentou a umidade na atmosfera.
Essa umidade foi então transportada pelos ventos para altitudes mais elevadas no Planalto do Colorado, onde se condensou e caiu como chuva.
Este aumento das chuvas de verão contribuiu para a recarga das águas subterrâneas na região, que alimentaram cavernas e aquíferos.
O que isso significa para os impactos climáticos futuros
As conclusões deste estudo têm implicações para a compreensão de como as futuras alterações climáticas podem afectar as chuvas das monções de verão e os recursos hídricos subterrâneos na região.
Os pesquisadores notaram que a maior parte da água que atualmente se infiltra através da rocha e em cavernas e aquíferos vem do degelo do inverno.
No entanto, durante o início do Holoceno, quando as temperaturas máximas eram apenas ligeiramente mais quentes do que hoje, tanto a humidade do Verão como do Inverno contribuíram para a recarga das águas subterrâneas.
Os pesquisadores sugeriram que o aquecimento futuro, que poderia fazer com que as temperaturas subissem acima das do início do Holoceno, também poderia levar a maiores taxas de chuvas de verão no planalto do Colorado, de alta altitude, e a uma intensificação das monções na América do Norte.
Isto poderá ter efeitos positivos na recarga e disponibilidade das águas subterrâneas, mas também efeitos negativos nas inundações repentinas e na erosão.
Os investigadores também alertaram que as suas descobertas se baseiam numa estalagmite de uma caverna e que são necessários mais estudos para confirmar os seus resultados e explorar as variações regionais.
Também salientaram que outros factores, como as actividades humanas e as mudanças no uso do solo, podem afectar a recarga e a qualidade das águas subterrâneas de formas que não são captadas pelo seu estudo.
O Grand Canyon não é apenas uma maravilha natural, mas também um laboratório natural para estudar as mudanças climáticas passadas e futuras.
Ao investigar os seus segredos antigos escondidos em cavernas, os cientistas podem obter informações sobre como a natureza responde ao aumento das temperaturas e às mudanças nos padrões de precipitação.
Isto pode ajudar-nos a preparar-nos e a adaptar-nos aos desafios e oportunidades que as alterações climáticas podem trazer.
Artigo relacionado: Lobo Cinzento avistado no Grand Canyon, sinal de recuperação?
