Muitas coisas podem mudar as temperaturas na Terra: um vulcão entra em erupção, varrendo a Terra com uma névoa brilhante que bloqueia a luz solar, e as temperaturas caem; os gases de efeito estufa retêm o calor na atmosfera, e as temperaturas sobem. De 1650 a 1710, as temperaturas em grande parte do Hemisfério Norte mergulharam quando o Sol entrou numa fase calma, agora chamada de Mínimo Maunder. Durante esse período, muito poucas manchas solares apareceram na superfície do Sol, e o brilho geral do Sol diminuiu ligeiramente. Já no meio de um período mais frio do que a média chamado a Pequena Idade do Gelo, a Europa e a América do Norte entraram em um congelamento profundo: as geleiras alpinas se estenderam por terras agrícolas de vales; o gelo do mar crepitava ao sul do Ártico; e os famosos canais na Holanda congelavam regularmente – um evento que é raro hoje em dia.
O impacto do mínimo solar é claro nesta imagem, que mostra a diferença de temperatura entre 1680, um ano no centro do Mínimo Maunder, e 1780, um ano de atividade solar normal, como calculado por um modelo de circulação geral. O azul profundo através do leste e centro da América do Norte e norte da Eurásia ilustra onde a queda de temperatura foi a maior. Quase todas as outras áreas terrestres também eram mais frias em 1680, como indicado pelos diferentes tons de azul. As poucas regiões que parecem ter sido mais quentes em 1680 são o Alasca e o leste do Oceano Pacífico (esquerda), o norte do Oceano Atlântico ao sul da Groenlândia (esquerda do centro), e o norte da Islândia (centro superior).
Se a energia do Sol diminuiu apenas ligeiramente, por que a temperatura caiu tão severamente no hemisfério norte? O cientista climático Drew Shindell e colegas do Instituto Goddard da NASA para Estudos Espaciais abordaram essa questão combinando registros de temperatura colhidos de anéis de árvores, núcleos de gelo, corais e as poucas medições registradas no registro histórico, com um modelo computadorizado avançado do clima da Terra. O grupo primeiro calculou a quantidade de energia proveniente do Sol durante o Mínimo Maunder e inseriu a informação num modelo de circulação geral. O modelo é uma representação matemática da forma como vários sistemas terrestres – temperaturas de superfície do oceano, diferentes camadas da atmosfera, energia refletida e absorvida da terra, e assim por diante – interagem para produzir o clima.
Quando o modelo começou com a diminuição da energia solar e retornou temperaturas que correspondiam ao recorde paleoclimático, Shindell e seus colegas sabiam que o modelo estava mostrando como o Mínimo Maunder poderia ter causado a queda extrema nas temperaturas. O modelo mostrou que a queda de temperatura estava relacionada com o ozônio na estratosfera, a camada da atmosfera que está entre 10 e 50 quilômetros da superfície da Terra. O ozônio é criado quando a luz ultravioleta de alta energia do Sol interage com o oxigênio. Durante o Maunder Minimum, o Sol emite menos luz ultravioleta forte, e assim menos ozônio se forma. A diminuição do ozônio afetou as ondas planetárias, o gigantesco balanço do jato que estamos acostumados a ver nas reportagens meteorológicas da televisão.
A alteração das ondas planetárias chutou a Oscilação do Atlântico Norte (NAO) – o equilíbrio entre um sistema permanente de baixa pressão perto da Groenlândia e um sistema permanente de alta pressão ao seu sul – para uma fase negativa. Quando o NAO é negativo, ambos os sistemas de pressão são relativamente fracos. Nestas condições, as tempestades de Inverno que atravessam o Atlântico dirigem-se geralmente para Leste, em direcção à Europa, que passa por um Inverno mais rigoroso. (Quando o NAO é positivo, as tempestades de inverno seguem mais para o norte, tornando os invernos na Europa mais amenos). Os resultados do modelo, mostrados acima, ilustram que o NAO foi mais negativo em média durante o Maunder Minimum, e que a Europa permaneceu excepcionalmente fria. Estes resultados corresponderam ao recorde do paleoclima.
Ao criar um modelo que pudesse reproduzir as temperaturas registadas nos registos do paleoclima, Shindell e colegas chegaram a uma melhor compreensão de como as mudanças na estratosfera influenciam os padrões climáticos. Com tal entendimento, os cientistas estão mais bem posicionados para entender quais fatores poderiam influenciar o clima da Terra no futuro. Para ler mais sobre como antigos registros de temperatura são usados para melhorar os modelos climáticos, veja Paleoclimatologia: Understanding the Past to Predict the Future, a última parte de uma série de artigos sobre paleoclimatologia no Observatório da Terra.
- Further Reading:
- Glaciares, Velhos Mestres, e Galileu: The Puzzle of the Chilly 17th Century, por Drew Shindell no Instituto Goddard da NASA para Estudos Espaciais.
Mapa adaptado de Shindell et al., 2001, copyright AAAS 2001. Termos e condições de uso para material com copyright AAAS: Os leitores podem visualizar, navegar e/ou fazer download de material apenas para fins de cópia temporária, desde que esses usos sejam para fins pessoais não comerciais. Exceto conforme previsto por lei, este material não pode ser reproduzido, distribuído, transmitido, modificado, adaptado, realizado, exibido, publicado ou vendido no todo ou em parte, sem permissão prévia por escrito da editora.