Meio ambiente

Novo estudo revela erro fundamental em modelos climáticos: Albedo da Terra superestimado

Santiago Ferreira

Pesquisadores aprimoraram um modelo climático que anteriormente superestimava a refletividade do gelo, levando a previsões mais precisas do derretimento do gelo e dos impactos das mudanças climáticas.

Sua revisão incorpora o impacto de propriedades físicas anteriormente negligenciadas no gelo.

À medida que as temperaturas globais aumentam devido às mudanças climáticas induzidas pelo homem, modelos climáticos computadorizados precisos serão cruciais para esclarecer como nosso clima continuará a evoluir nos próximos anos.

Em um estudo publicado no Revista de Pesquisa Geofísica: Atmosferasuma equipe liderada por pesquisadores do Departamento de Ciências do Sistema Terrestre da Universidade da Califórnia em Irvine e do Departamento de Ciências Climáticas e Espaciais e Engenharia da Universidade de Michigan revela como um modelo climático comumente usado por geocientistas atualmente superestima uma propriedade física essencial do sistema climático da Terra, chamada albedo, que é o grau em que o gelo reflete a luz solar que aquece o planeta no espaço.

Albedo é uma medida da refletividade de uma superfície, expressa como a fração da radiação solar incidente que é refletida por essa superfície de volta ao espaço. É um fator crítico na determinação do clima e do equilíbrio energético da Terra. Superfícies com alto albedo, como neve e gelo, podem refletir uma grande porção da energia solar incidente, enquanto superfícies mais escuras, como florestas ou oceanos, absorvem mais energia solar.

“Descobrimos que, com versões de modelos antigos, o gelo é muito reflexivo em cerca de cinco por cento”, disse Chloe Clarke, cientista de projeto no grupo do professor Charlie Zender da UC Irvine. “A refletividade do gelo era muito alta.”

A quantidade de luz solar que o planeta recebe e reflete é importante para estimar o quanto o planeta vai esquentar nos próximos anos. Versões anteriores do modelo, chamado Energy Exascale Earth System Model (E3SM), superestimaram o albedo porque não levaram em conta o que Clarke descreveu como as propriedades microfísicas do gelo em um mundo em aquecimento.

Essas propriedades incluem os efeitos que coisas como algas e poeira têm no albedo. Algas e poeira de cor escura podem tornar a neve e o gelo menos reflexivos e menos capazes de refletir a luz solar.

Análise usando dados de satélite

Para fazer a análise, Clarke e sua equipe estudaram dados de satélite para rastrear o albedo da camada de gelo da Groenlândia. Eles descobriram que a refletividade do E3SM superestima a refletividade da camada de gelo, “o que significa que o modelo estima menos derretimento do que seria esperado das propriedades microfísicas do gelo”, disse Clarke.

Mas com a nova refletividade do gelo incorporada ao modelo, a camada de gelo da Groenlândia está derretendo a uma taxa de cerca de seis gigatoneladas a mais do que nas versões mais antigas do modelo. Isso se baseia em medições de albedo que são mais consistentes com observações de satélite.

Clarke espera que o estudo de sua equipe enfatize a importância das propriedades aparentemente minúsculas que podem ter consequências de longo alcance para o clima geral. “Acho que nosso trabalho vai ajudar os modelos a fazer um trabalho muito melhor de nos ajudar a capturar feedbacks climáticos relacionados à neve e ao gelo”, disse ela.

Em seguida, Clarke quer estudar diferentes partes geladas do planeta para avaliar o quão disseminada é a discrepância de albedo no E3SM. “Nossos próximos passos são fazer com que seja funcional globalmente e não apenas válido sobre a Groenlândia”, disse Clarke, que também pretende comparar as novas taxas de derretimento da camada de gelo da Groenlândia com observações para medir o quanto mais preciso é o novo albedo do gelo. “Seria útil aplicá-lo a geleiras em lugares como os Andes e o Alasca.”

Autores adicionais incluem Raf Antwerpen (Lamont-Doherty Earth Observatory), Mark G. Flanner (University of Michigan), Adam Schneider (National Oceanic and Atmospheric Administration), Marco Tedesco (Lamont-Doherty Earth Observatory) e Charlie S. Zender (UC Irvine). As informações de financiamento estão listadas no estudo.

Santiago Ferreira é o diretor do portal Naturlink e um ardente defensor do ambiente e da conservação da natureza. Com formação académica na área das Ciências Ambientais, Santiago tem dedicado a maior parte da sua carreira profissional à pesquisa e educação ambiental. O seu profundo conhecimento e paixão pelo ambiente levaram-no a assumir a liderança do Naturlink, onde tem sido fundamental na direção da equipa de especialistas, na seleção do conteúdo apresentado e na construção de pontes entre a comunidade online e o mundo natural.

Santiago