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Quinta-Feira, 11 de Janeiro de 2018, 21h:09

OCEANO

Um novo esquema radical para prevenir o aumento catastrófico do nível do mar

ROBINSON MEYER theatlantic

Ann Manner / Getty

Geleiras perigosas

PRINCETON, NJ-Geo-engineering, os defensores mais entusiasmados vão te dizer, não só é possível. Já está acontecendo.

Sabemos, eles dizem, porque estamos fazendo isso - apenas chamamos de aquecimento global. À medida que a humanidade despeja bilhões de toneladas de gases de efeito estufa na atmosfera todos os anos, criamos um sistema climático diferente: um que é mais quente, mais úmido e mais pesado que o que as pessoas viveram desde o início da agricultura.

Até agora, as formas mais promissoras e menos onerosas de engenharia reversa dessa mudança tomaram uma abordagem semelhante ao mundo inteiro. Os pesquisadores especulam que os aviões poderiam pulverizar periodicamente um gás limpo na alta atmosfera que evitaria que algum sol atingisse a superfície da Terra, esfriando o globo por sua vez. Há muita coisa sobre essa idéia, que é chamada de geo-engenharia solar: mais de 100 cientistas discutiram isso em uma reunião fora do registro em agosto ; A Universidade de Harvard abriu um centro de US $ 7,5 milhões para estudá-lo.

Mas qualquer desvantagem dessa tecnologia seria imprevisível. Pode criar vencedores e perdedores, resfriando algumas regiões ao mesmo tempo que expulsa as secas em outros. E se houvesse uma abordagem mais focada? E se os cientistas pudessem evitar um sintoma catastrófico de mudança climática - um aumento rápido no nível global do mar, por exemplo - sem mexer novamente com o clima?

Michael Wolovick, um pós-doutoramento em glaciologia na Universidade de Princeton, acredita que é possível.

Nos últimos dois anos, Wolovick estudou se um conjunto de projetos de geo-engenharia direcionados poderiam impedir a pior elevação do nível do mar durante séculos, dando às pessoas tempo para se adaptar às mudanças climáticas e possivelmente reverter. Ele está explorando se construir paredes subaquáticas na foz das geleiras mais instáveis ​​do mundo - grandes pilhas de areia e pedra, que 

se estendem por quilômetros ao longo do fundo do mar - mudariam como essas geleiras respondem ao aconchegante oceano e atmosfera, diminuindo dramaticamente ou revertiendo o colapso .

Se eles funcionam como planejado, essas grandes paredes poderiam fazer as geleiras durar até 10 vezes mais do que o que de outra forma o fariam. Em simulações rudimentares, as paredes formam uma geleira que colapsaria em 100 anos para outro milênio.

Wolovick apresentou seu trabalho em dezembro na reunião anual da American Geophysical Union, onde vi seu trabalho. Conversamos nas semanas após a conferência.

"Parte da razão pela qual eu estou colocando isso em frente é que talvez seja melhor ter uma intervenção mais direcionada. Enquanto a geo-engenharia solar de ampla escova é uma escala mais planetária, os problemas podem ser também uma escala mais planetária ", ele me disse.

Sua proposta, que não foi anteriormente descrita extensivamente na imprensa, tenta trabalhar na origem do problema. As geleiras na Gronelândia e na Antártica, que desencadearão o aumento mais rápido do nível do mar, estão relativamente contidas no momento. Engenharia-los deve ser diferente do que tentar arrancar uma mudança para um sistema climático global tumultuado.

"Sua escala geográfica é menor", disse ele. "Você ganha muito mais explosão pelo seu dinheiro, em termos de quantos impactos sociais provêm desses fluxos específicos de gelo e geleiras de saída".

"Temos que começar a pensar em como podemos resolver o problema", disse Robin Bell, professor de glaciologia na Universidade de Columbia e presidente eleito da American Geophysical Union, uma organização profissional de mais de 60 mil cientistas da Terra.

"Como cientistas, podemos fazer ações individuais e também passamos muito tempo tentando entender como a Terra funciona", disse Bell. Ela era a conselheira de Wolovick durante seu estudo de doutorado em Columbia, quando eles usaram o radar para estudar como as folhas de gelo se curvaram e se contorciam enquanto se moviam através da rocha .

"Ao mesmo tempo, acho que ele é uma das poucas pessoas que disseram, okay, há algo que podemos fazer para retardar a forma como o [gelo] vai mudar e como vai fluir no futuro?", Disse ela. "Este é um risco elevado para jovens cientistas, porque todos querem que você faça o que todos estão fazendo. Mas alguém deve dar os primeiros passos. "

Embora Wolovick tenha passado dois anos estudando sua proposta em Princeton, suas idéias permanecem hipotéticas. Eles precisarão de anos de estudo antes de serem viáveis. E mesmo que sua proposta pareça funcionar, não reduzirá a necessidade da humanidade de reduzir as emissões de gases de efeito estufa. Desacelerar o aumento do nível global do mar não irá alterar outras conseqüências da mudança climática, como ondas de calor mortais , mega-secas de uma década ou a destruição generalizada de recifes de corais .

Só nos compraria algum tempo para retardar o aumento do mar. Mas para mais de 150 milhões de pessoas que vivem em uma terra a menos de cinco pés acima do nível do mar, isso pode ser suficiente.

Aqui está um guia para a idéia de Wolovick: como isso funciona, a ciência por trás disso e o que outros especialistas pensam.

Os visitantes olham através de um arco em um enorme iceberg tabular ao largo da costa da Antártica em dezembro de 2016. (David Merron / Getty)

o plano de W olovick requer a construção do que ele chama de "peitoris": pilhas grandes e planas de material que se senta no fundo do mar. "Não é nada particularmente avançado tecnologicamente", disse ele. "Estou imaginando algo como uma grande pilha de areia ou outro agregado solto, e talvez uma camada externa de pedras para proteger contra as marés".

Simplesmente construindo esses grandes muros na frente das geleiras mais instáveis ​​do mundo, diz Wolovick, pode impedi-los de colapsar.

Como? Parece contra-intuitivo. Os peitoris de Wolovick não se elevariam acima da superfície do oceano. Eles não seriam muros de mar ou diques, como aqueles que cercam Nova Orleans hoje, destinados a manter a água cercada de um só lugar. Seriam apenas mudanças na topografia subaquática do oceano.

No entanto, a nossa compreensão atual de por que as maiores folhas de gelo do mundo derretem sugestões de que elas têm boas chances de trabalhar.

"A grande vulnerabilidade que vimos nas últimas duas décadas ou mais de dados da Antártida de alta qualidade não é muito ar quente, mas água morna", disse Wolovick.

A superfície do oceano perto da maioria das folhas de gelo hoje é bastante fria. Mas essa água gelada é apenas a camada superior, e fica em uma segunda camada de água magra e morna. À medida que os oceanos se movem, aquela água morna é levada para fora das profundezas do meio, para a plataforma continental da Antártida e para as enormes geleiras do continente que terminam no mar.

Quando esta água morna atinge a geleira, ela se esconde na base da "linha de aterramento" da geleira, que é o que os cientistas chamam de lugar onde a parede frontal gelada da geleira está exposta ao mar. A água quente do oceano corria e derrete a face de gelo exposta na linha de aterramento. O gelo da geleira torna-se água do oceano, fazendo com que o nível do mar aumente e a geleira recue.

Isso aponta para um fato-chave para os futuros geo-engenheiros: à medida que as temperaturas se elevam em todo o mundo, nem todas as massas de gelo gigantes do mundo derreterão da mesma maneira. A Gronelândia, que detém a segunda maior camada de gelo do mundo, fica principalmente acima do nível do mar, e ela toca o oceano somente em alguns pontos selecionados. "A folha de gelo da Gronelândia enfia o nariz no Atlântico Norte", como é o caso de Bell.

Agora, a água quente do oceano está corroendo alguns dos fluxos de gelo mais rápidos da Groenlândia - incluindo Jakobshavn, que produz mais icebergs do que qualquer outra geleira no mundo. Mas a Groenlândia também está localizada entre o Canadá e a Europa do Norte, e pega mais bolsos de ar quente do que o gêmeo antipodal. Cerca de metade de sua perda de massa anual é devido ao derretimento da superfície, o que acontece quando o ar acima da camada de gelo fica muito quente para que o gelo permaneça.

Os gigantes dos icebergs produzidos pela geleira de Jakobshavn, uma das poucas grandes geleiras na Groenlândia, para experimentar o derretimento induzido pelo oceano, encontram o mar no final do Ilfur de Ilulissat, acima. Wolovick imagina um dos primeiros limites construídos neste ponto. (Robinson Meyer / The Atlantic )

Por design, a proposta de geo-engenharia da Wolovick só pode abordar o derretimento do oceano. Mas está certo: o derretimento superficial é estável, mas lento. O derretimento orientado para o oceano é rápido e imprevisível, e é como o aumento cataclísmico do nível do mar ocorreria no século XXI.

Isso é por causa da Antártida - e, especificamente, a geografia única da Folha de gelo da Antártica Ocidental, ou WAIS.

In the late 1950s, as scientists first mapped the southernmost continent, they discovered that the ice sheet in West Antarctic differed from the one in Greenland. Unlike Greenland, which sat on bedrock above sea level, WAIS sat inside a kind of giant bowl in the Earth. Most of its bedrock was well below sea level. Odd physics seemed to keep the whole thing in place: “With a bed below sea level, the ice sheet is anchored to its bed only because it is too thick to float,” David Vaughan, the director of the British Antarctic Survey, explained in a recent paper.

Vinte anos depois, John Mercer, um glaciologista da Universidade Estadual de Ohio, conectou essa característica incomum com a recente idéia de que os humanos estavam aquecendo o planeta com poluição por dióxido de carbono. Em 1978, advertiu na natureza que aqueceu a água do oceano ea tigela de rocha da WAIS poderia interagir catastróficamente.

Em qualquer geleira que termina com o oceano, a água quente do mar corria e derrete a linha de aterramento, elevando o nível do mar e recuando. Mas a base de WAIS encosta para o centro do continente - o que significa que a geleira armazena a maior parte de sua água perto de seu centro, pois também é o mais alto do seu centro. Estes dois fatos se combinam em um mecanismo hediondo e fugitivo: para cada pé, o WAIS recua, ele apresenta comparativamente mais água para o oceano do que o pé anterior. Ao mesmo tempo, mesmo que a geleira recue, o tremendo peso de cada fluxo glacial ainda o empurra para frente , em direção ao oceano com fome.

As geleiras que ligam o WAIS ao mar não irão apenas de forma constante ao longo do tempo. Eles acelerarão no momento de sua morte, despejando mais água no oceano toda década até que o WAIS tenha desaparecido completamente. Eles vão entrar em colapso, em outras palavras, enviando níveis globais do mar 15 pés acima do que seriam.

Este é o mecanismo que as paredes de Wolovick tentam parar. Seus modelos sugerem que simplesmente a construção de um alfinete no fundo do oceano manterá a água morna em profundidade até atingir a geleira. Com menos água morna para as pernas em sua linha de aterramento, o retiro glacial pára, e muitas vezes eles realmente ganham massa.

Tanto a geleira Pine Island quanto a geleira Thwaites enfrentam o mar Amundsen na Antártica Ocidental. ( NASA / GSFC / SVS)

Ageleira de thwaites, um dos maiores fluxos de gelo de saída para a camada de gelo da Antártica Oeste e uma das geleiras que mais preocupa cientistas. Neste momento, Thwaites está recuando a cerca de 3,300 pés (1 km) todos os anos. Quando Wolovick liga o modelo, ele primeiro o deixa correr por 100 anos sem construir o peitoril, a fim de simular a passagem do tempo e o início do aquecimento global severo. Ao final da corrida, a linha de aterramento de Thwaites recua 62 milhas (100 quilômetros) de sua posição atual.

Em seguida, ele constrói o peitoril virtual. "E então ele se estabilizou e conseguiu se recuperar", ele me disse. "Em alguns casos, Thwaites cresce além do seu volume atual, e nesses casos, a linha de aterramento avança para o próprio peitoril".

Nos modelos mais otimistas, as prateleiras de gelo - a planície flutuante de gelo que se estende para fora da linha de aterramento - se expande e se liga ao peitoril. Isso diminui o movimento para a frente da geleira, permitindo que a linha de aterramento avança.

Mesmo nos cenários mais pessimistas - quando Wolovick pergunta à geleira simulada, por exemplo, para corroer e destruir rapidamente o peitoril ao longo do tempo - ainda compra a humanidade por algum tempo, ampliando a vida da geleira em 400 ou 500 anos.

Wolovick adverte que os modelos que ele está usando são suficientemente rudimentares para que os intervalos de tempo sejam vistos como caminhos promissores para estudos futuros, sem previsões seguras do futuro. "Você não deve ler demais nas escalas de tempo do meu modelo", diz ele. "O processo do modelo remove muitos solavancos de pequena escala [no fundo do mar], e esses solavancos podem estabilizar temporariamente a linha de aterramento".

Ele recomenda que os humanos preocupados com a costa construam esses peitoris em dois lugares. Primeiro, eles devem construí-los nos fjords de saída das maiores geleiras da Groenlândia, como Jakobshavn. Estes fiordes são muitas vezes apenas uma milha ou duas de largura, e um projeto de dragagem subaquática ali se assemelharia a projetos de engenharia civil de grande escala bem sucedidos, como as Ilhas Palm em Dubai . A Gronelândia também está sob o controle compartilhado da Dinamarca e do governo nacional da Gronelândia, duas entidades que podem decidir juntar o projeto de construção.

Se os batentes parecem funcionar na Groenlândia, ele recomenda que a humanidade se mova para construí-los na Antártida. Isso seria politicamente difícil - o controle da Antártida é compartilhado por 53 países - e excederia a escala de qualquer projeto de mega engenharia prévio. A frente do oceano da geleira de Thwaites é mais de 60 milhas de diâmetro. A geleira de Pine Island Bay, outro fluxo de gelo instável ligado ao WAIS, tem cerca de 25 milhas de diâmetro. E os países preocupados podem ter que usar submarinos para construir em qualquer lugar, porque alguns dos melhores locais de construção disponíveis estão abaixo das prateleiras de gelo que flutuam na superfície do mar.

Os caminhantes marcham ao longo de um penhasco na Antártica no final de janeiro de 2014. (David Merron / Getty)

They'll tem que trabalhar rápido. Nas últimas duas décadas, cientistas criaram uma constelação de observatórios satélites acima do continente mais a sul. Suas medidas confirmam: o retiro da Antártida Ocidental já começou. A geleira é mais curta, mais rápida e menos pesada do que costumava ser. Seja em colapso em grande escala, não será conhecido até 2050.

Se assim for, a falha do WAIS seria especialmente catastrófica para os Estados Unidos. As maiores geleiras do mundo são tão enormes que têm seus próprios campos gravitacionais, que puxam pequenas quantidades de água do oceano em sua direção. Os litorais do Atlântico e do Pacífico se enquadram no coração do halo gravitacional de WAIS, aumentando qualquer salto global no nível do mar em até 25%.

Ao longo dos últimos anos, alguns cientistas identificaram uma série de novos mecanismos que podem fazer com que o WAIS se desintegra ainda mais rápido. Um deles é chamado de instabilidade marinha do gelo-penhasco : como algumas geleiras no WAIS recuam mais e mais para trás, suas frentes geladas irão andar a 2.000 metros acima do fundo do mar. O gelo simplesmente não será suficientemente forte para suportar muito peso. Em vez disso, o gelo se desintegrará, e os pedaços de branco do tamanho do arranha-céu irão mergulhar na água.

Outro é a hidrofuração : à medida que as temperaturas do ar ficam mais quentes na Antártica, podem formar-se conjuntos de água nas plataformas de gelo flutuantes. Essas lanchas de água poderiam rapidamente desintegrar o gelo embaixo deles, como aconteceu no Mar de Larsen em 2002 , quando um pedaço de gelo do tamanho de Rhode Island caiu em semanas. Quando as prateleiras de gelo desaparecem, as geleiras desembarcadas atrás delas aceleram a marcha para o mar.

Nem todos os glaciologistas concordam que os modelos de computador também conseguem esses mecanismos. No ano passado, por exemplo, Robin Bell e seus colegas encontraram uma enorme cachoeira em uma plataforma de gelo na Antártica , bem como uma série de outras características que sugeriam que as piscinas de águas derretidas nem sempre forçavam as bandeiras de gelo a desintegrar-se.

Mas, quando são levados em conta em modelos de computador, os resultados são preocupantes. Em 2013, o Painel Internacional sobre Mudanças Climáticas projetou que o nível do mar não seria superior a 3 pés, 2 polegadas (98 centímetros) até 2100 . Em um artigo publicado no mês passado, os cientistas responderam por esses dois novos mecanismos e disseram que 2100 níveis do mar poderiam atingir 4 pés, 9 polegadas (146 centímetros). Cerca de 153 milhões de pessoas, muitos deles americanos, veriam suas casas inundadas.

Rob DeConto, um cientista climático da Universidade de Massachusetts, Amherst, disse que estava céptico da técnica de Wolovick, mas entendeu por que vale a pena prosseguir.

"Eu acho que a minha principal reação é, tudo bem, talvez, no curto prazo, isso desaceleraria as coisas", disse ele. "Em que ponto você decide que isso realmente está acontecendo? E vale a pena o investimento em escala global na engenharia? "

Ele também se preocupou com o fato de a proposta de Wolovick atender apenas água morna, quando sua pesquisa sugere que o ar quente pode causar pools de derretimento que são catastróficos.

"Em modelos de altas emissões, você obtém períodos mais prolongados de altas temperaturas do ar no verão e, em seguida, você obtém muita água de derretimento - em certas circunstâncias, sabemos que isso é muito ruim para a plataforma de gelo, independentemente da temperatura do oceano ," ele disse. "Nós podemos salvar Thwaites em termos de derretimento de baixo para cima, mas o que acontece quando toda essa margem está coberta com enormes quantidades de água de fusão todo verão?"

Ken Caldeira, cientista climático da Carnegie Institution for Science, disse que gostaria de ouvir os engenheiros antes de investir mais em um plano do fundo marinho. "Sem alguns números e alguma consulta com engenheiros, é apenas uma experiência de pensamento de modelagem", disse ele em um e-mail. "Não tenho experiência para avaliar esta proposta, mas sou bastante céptico".

Esquemas para geo-engineer o WAIS falharam no passado. Glaciologistas uma vez flutuaram uma idéia para bombear água do mar no meio da Antártica, para que ele pudesse congelar sólido e reduzir o aumento do nível global do mar. Em 2016, Katja Frieler no Instituto Potsdam para Pesquisa Climática e seus colegas estudaram a idéia e descobriram que isso realmente aceleraria o fluxo de geleiras antárticas - enquanto usava sete por cento do fornecimento global de energia.

"Em termos de engenharia geográfica, sou sempre a favor de simplesmente deixar o combustível fóssil no solo - e confiar em tecnologia comprovada que já existe, como renováveis", disse DeConto em um e-mail.

Assim é Wolovick, para esse assunto. "É importante enfatizar que qualquer tipo de geo-engenharia não é um substituto para as reduções de emissões", ele me disse. "O aumento do nível do mar não é a única conseqüência negativa das mudanças climáticas, e a geo-engenharia glacial não faz nada sobre expansão térmica, muito menos acidificação dos oceanos e ondas de calor".

"E o outro é, não pode durar para sempre", acrescentou. "O destino final da camada de gelo da Antártida está intimamente ligado às emissões cumulativas totais de carbono. Se queimarmos todo o carbono no solo, então, toda a Antártida acabará por sair ".

É um aviso que todo glaciologista emitiu - e um ajuste para o nosso momento ambíguo na história. Quase todas as proezas diretas do aumento do nível do mar assumem que as pessoas continuam a queimar combustíveis fósseis a taxas ferozes, especialmente nas partes mais subdesenvolvidas do mundo. Essa previsão acontecerá? Os eventos se contradizem demais para saber agora de qualquer maneira. Considere notícias recentes: a China pode proibir o uso de carros a gás, mesmo quando suas empresas continuam construindo plantas de carvão . As emissões americanas de dióxido de carbono continuam a cair mesmo quando seu governo federal promete abrir quase toda a costa do Atlântico e Pacífico para a perfuração de petróleo . A energia solar é a fonte mais rápida de energia nova , mas Índiadiz que irá executar plantas de carvão "para as próximas décadas".

Em dezembro, na mesma conferência em que Wolovick revelou sua idéia, DeConto apresentou provas de modelagem precoce, sugerindo que, se o mundo conseguir evitar que as temperaturas globais aumentassem em mais de dois graus, ela poderá evitar o colapso total do WAIS. "É possível", ele me disse. "Apenas tomaria uma vontade internacionalmente coordenada para que isso acontecesse".

Há pouco sinal dessa coordenação internacional neste momento. E isso abre a porta para outro mundo, onde as emissões globais de carbono disparam, e os futuros geo-engenheiros devem adicionar muitas mais geleiras à sua lista.

"Não é apenas sobre Thwaites, certo?", Disse DeConto. "Thwaites está recebendo muita atenção, porque é aí que a ação é que estamos observando agora. Mas existem outras geleiras que estamos observando em todo o continente. E há muito mais gelo que pode contribuir para o aumento do nível do mar nas bacias profundas do leste da Antártida, muito mais do que o WAIS. Existem geleiras que podem se tornar receptivas se as coisas aquecerem o suficiente ".

Então, não será sobre apenas Thwaites, ou Pine Island Bay, ou Jakobshavn. E nenhuma pilha de areia e pedra segurará a maré.

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