Os pesquisadores desenvolveram uma nova abordagem usando observações de satélite e modelos climáticos para reduzir a incerteza em relação às futuras mudanças no vapor de água estratosférico. As suas descobertas sugerem que cenários extremos de aumento de vapor de água na estratosfera, que poderiam impactar negativamente a camada de ozônio, são menos prováveis do que se acreditava anteriormente.
Uma nova investigação liderada pela Universidade de East Anglia (UEA) reduz a incerteza nas futuras alterações climáticas ligadas à estratosfera, com implicações importantes para a vida na Terra.
As alterações climáticas provocadas pelo homem são um dos maiores desafios que enfrentamos hoje, mas a incerteza quanto à magnitude exacta das alterações globais dificulta respostas políticas eficazes.
Uma fonte significativa de incerteza está relacionada com futuras alterações no vapor de água na estratosfera, uma região extremamente seca da atmosfera, 15–50 km acima da superfície da Terra.
Os futuros aumentos do vapor de água aqui correm o risco de amplificar as alterações climáticas e de abrandar a recuperação da camada de ozono, que protege a vida na Terra da prejudicial radiação ultravioleta solar.
Agora, uma equipa internacional liderada por Peer Nowack, até recentemente membro da Unidade de Investigação Climática da UEA, desenvolveu uma nova abordagem de aprendizagem estatística que combina informações de observações de satélite com dados de modelos climáticos de última geração para estreitar o alcance de prováveis quantidades futuras de vapor de água estratosférico.
Um dos principais resultados, publicado na revista Geociência da Natureza, exclui efectivamente os cenários mais extremos, que implicam que as concentrações de vapor de água poderiam aumentar em mais de 25% por grau de aquecimento global. A nova abordagem representa uma redução de 50% no percentil 95 das respostas do modelo climático.
“As alterações climáticas provocadas pelo homem afectam a atmosfera da Terra de muitas formas importantes e muitas vezes surpreendentes”, disse o Prof Nowack, actualmente no Instituto de Informática Teórica do Instituto de Tecnologia de Karlsruhe, na Alemanha.
“No nosso artigo, analisamos as mudanças no vapor de água estratosférico sob o aquecimento global, um efeito que ainda é pouco compreendido. Dado que o vapor de água é fundamental para a física e a química da estratosfera, senti que precisávamos crucialmente de uma nova abordagem para abordar este factor de incerteza de longa data.
“Com nossa nova abordagem baseada em dados, que explora aprendizado de máquina ideias, fomos capazes de fazer uso altamente eficaz das observações da Terra para reduzir esta incerteza. Isto exigiu que desenvolvêssemos uma estrutura na qual pudéssemos combinar a compreensão científica e as relações matemáticas aprendidas a partir de dados de satélite de formas inovadoras.”
“Com esta abordagem, fomos capazes de mostrar que muitas projeções de modelos climáticos de grandes mudanças no vapor de água estratosférico são agora inconsistentes com as evidências observacionais”, disse o coautor Dr. Sean Davis, cientista pesquisador da Administração Nacional Oceânica e Atmosférica em nos EUA, especializada em medições de vapor de água estratosférico por satélite.
Quantificar as tendências do vapor de água estratosférico sob o aquecimento global é um desafio de pesquisa de longa data. A complexidade dos processos subjacentes que controlam o vapor de água estratosférico e o registo relativamente curto de observações de satélite de alta qualidade tornaram esta tarefa difícil.
A presença do chamado feedback climático representa um desafio adicional, uma vez que estes podem actuar para amplificar ou atenuar ainda mais o aquecimento global, conduzindo assim a uma gama mais ampla de possíveis aumentos futuros da temperatura.
A quantidade de vapor de água que a estratosfera retém é um exemplo de um desses feedbacks, que os modelos climáticos previram que aumentaria, mas a gama de aumentos modelados permaneceu muito ampla durante décadas.
Isto é importante, porque os grandes aumentos do vapor de água estratosférico provocados pelo clima, como os projectados por muitos modelos climáticos, poderão atrasar a recuperação da camada de ozono e do buraco de ozono na Antárctida ao longo deste século.
No entanto, Manoj Joshi, professor de Dinâmica Climática na UEA e coautor do artigo, disse: “Nossa pesquisa implica que, embora as concentrações de vapor de água estratosférico ainda provavelmente aumentem com o aquecimento global, as grandes mudanças que poderiam atrasar substancialmente a recuperação do ozônio são altamente improváveis.”
A pesquisa foi financiada pelo Conselho de Pesquisa do Ambiente Natural do Reino Unido (NERC) através do projeto ML4CLOUDS.
