As amostras de gelo da Antártida revelam que os níveis de CO2 e metano na atmosfera eram menores antes da era industrial e têm variado juntamente com as mudanças climáticas ao longo dos últimos 650.000 anos. Análises dos isótopos de oxigênio nas amostras também permitem determinar temperaturas passadas com precisão. Mudanças climáticas extremas e rápidas ocorreram no último período glacial, indicando a sensibilidade do clima a variações nos gases de efeito estufa

1. 5. Paleoclimatologia
Devido às sondagens no gelo realizadas em Vostok e no domo C, duas bases
de pesquisa situadas na Antárctica, é possível ter conhecimento preciso da
evolução conjunta do clima terrestre e do efeito de estufa. A análise dos
gelos da Antárctida e bolhas de ar neles contidos revela que a concentração
atmosférica do CO era 50% mais elevada antes do inicio da era industrial do
que no último máximo, há 200 000 ano. Entre esses dois períodos a
concentração de metano duplicou. Desde há 650 000 anos, a concentração
desses dois gases com efeito de estufa e o clima antárctico evoluíram em
conjunto, indicando que as variações do efeito de estufa, juntamente com
variações da insolação, têm participado nas grandes mudanças observadas
entre os períodos glaciários e inter-glaciários, mas estiveram na origem da
descoberta de 25 variações climáticas extremamente rápidas e importantes
durante o último período glaciar e durante o degelo que se seguiu. Em
apenas algumas décadas ocorrem aquecimentos, que podem atingir os 16˚C
no centro da Gronelândia, e são seguidos de arrefecimentos mais lentos.
Assim como na relação observada na Antárctida, esses acontecimentos, com
repercussões planetárias e aos quais estão associadas modificações maiores
das circulações oceânicas e atmosféricas, são pertinentes no que se refere
à futura evolução do nosso clima.
Extracção de amostras de gelo por um grupo de
investigadores em bases de pesquisa na Antárctica

2. Estação Vostok
A estação de pesquisas
russa na Antárctica
As amostras verticais de gelo permitem aos cientistas estudar o clima do
passado da terra. Uma amostra de gelo com uma profundidade equivalente a
3,6m contém dados climáticos de 420 mil anos, tais como a concentração
atmosférica de dióxido de carbono e metano e gases com o efeito de
estufa.
Amostra de Gelo contendo vários dados importantes para a Paleoclimatologia
Na última camada podemos encontrar vestígios de rocha e areia.
As amostras de gelo são recolhidas a diferentes profundidades.
A neve é compactada à medida que desce para as camadas mais
baixas. E os cortes de gelo variam por profundidade.

3. Para a identificação dos paleoclimas da terra são utilizados vários métodos,
sendo um deles, aplicado nas amostras de gelo, a determinação da
composição isotópica do oxigénio que fica aprisionado sob a forma de bolhas
gasosas no gelo glaciário, ou como elemento constituinte da molécula de
água. O oxigénio existe na natureza sob a forma de dois isótopos, o
oxigénio-16 e o oxigénio-18, sendo o primeiro isótopo mais abundante que o
segundo. Estes isótopos são estáveis, uma vez que não entram em reacções
de desintegração, ou seja, não se transformam noutros elementos químicos.
Sendo a água do mar constituída por átomos de hidrogénio e oxigénio, é o
isótopo de oxigénio-16 que predomina na sua composição (99,8%), existindo
o isótopo mais pesado, o oxigénio-18, numa pequena percentagem (0,2%0).
As temperaturas registadas no passado podem ser determinadas através
dessa análise de isótopos de oxigénio existentes numa dada amostra de
gelo, sendo essa técnica baseada na determinação precisa do quociente
entre os dois isótopos de oxigénio (16 O e 18
O). A razão O/16 O de uma
18
dada amostra varia de forma linear com a temperatura. Sabe-se que há
maior evaporação de água contendo 18
O quando as temperaturas são mais
elevadas, sendo este valor menor quando as temperaturas são baixas, ou
seja, o isótopo mais pesado é mais abundante nas precipitações dos períodos
quentes e menos abundante durante os períodos mais frios. Deste modo, o
cálculo da percentagem de oxigénio-18 em
relação á percentagem de oxigénio-16 pode
funcionar como um paleotermómetro. O estudo
dos rácios de isótopos de oxigénio é, por isso,
muito utilizado na determinação das condições
climáticas existentes no passado, consistindo
no cálculo da quantidade de “água pesada”
existente, por exemplo nas camadas de neve
de uma determinada calote polar. Quanto mais
baixa a temperatura num dado período de
tempo, menor quantidade do isótopo de
oxigénio 18 contém a neve que se acumula.

4. 6. Clima na Actualidade
Há cerca de 1500 milhões de anos, a atmosfera tinha a mesma composição
da actual: o componente maioritário era o azoto (78,1% em volume), seguido
do oxigénio (20,9% do volume). Devido à força gravitacional, cerca 80% da
massa da atmosfera encontra-se na camada mais próxima da superfície da
Terra, a Troposfera.
O aumento da temperatura média do planeta é o que se denomina
aquecimento global. A causa principal é o aumento das emissões de dióxido
de carbono durante os últimos 200 anos, em especial pelos países
industrializados. O fenómeno acentua o efeito de estufa, processo natural
através do qual a Terra retém o calor da atmosfera. Estima-se que a
temperatura média global aumentou 0,6˚C entre o final do Século XX e o
ano 2000. As consequências já se fazem sentir. Observam-se mudanças na
distribuição mundial da precipitação: há regiões em que chovia mais; outras
pelo contrário sofrem com a estiagem. Entre outros efeitos, o fenómeno
gera uma redistribuição da fauna e da flora, além da modificação dos
ecossistemas e das actividades humanas.

5. A Terra está a passar por um acelerado processo de aquecimento global. A
razão é a acumulação na atmosfera de uma série de gases com efeito de
estufa, produzido dos pelas actividades humanas. Esses gases impedem a
dissipação do calor actuando como um cobertor para à escala planetária. O
principal responsável pelo aumento do efeito de estufa, é o dióxido de
carbono, produzido na queima de combustíveis fósseis (carvão, petróleo e
gás natural). Também de deu um aumento da emissão de óxidos de azoto.
Além disso, a desflorestação reduz a capacidade de retirar o dióxido de
carbono do ar. Esses factores causam um aumento gradativo da
temperatura média da Terra, o que favorece o fenómeno de aquecimento
global. Entre outros problemas associados, enumeram-se a desertificação,
as secas, as inundações e a destruição de ecossistemas.
Dióxido de Carbono libertado pelo escape de um automóvel.
Uma das principais causas para o aumento do aquecimento global.

6. O clima está a mudar a um ritmo desconcertante. Os glaciares estão a
desaparecer e, na mesma medida, o nível dos oceanos tem aumentado. Os
cientistas acreditam que sejam sinais de que a temperatura na Terra está a
subir muito rapidamente. A actividade humana, em particular a queima de
combustíveis fósseis e a consequente acumulação de gases com efeito de
estufa na atmosfera, tem influência nos acontecimentos globais. O
derretimento dos glaciares é, em parte, resultado do aumento da
quantidade de gases com efeito de estufa na atmosfera. Estes retêm o
calor, aumentando a temperatura terrestre. O degelo das calotes polares
contribui para elevar o nível dos oceanos. Estima-se que nos últimos 100
anos, o nível cresceu entre 15 a 20%.
Derretimento de um Glacial
(Imagem ao Lado)
El Niño e La Niña
A hidrosfera e a atmosfera interagem entre si e estabelecem um equilíbrio
térmico dinâmico entre a água e o ar. Quando o equilíbrio é alterado,
ocorrem fenómenos climáticos que podem ter alcance a nível global, como os
chamados El Niño e La Niña no oceano Pacifico, entre as costas do Peru e as
do Sudeste Asiático. Eles são responsáveis por secas e inundações atípicas
que atingem, de dois em dois ou de sete em sete anos, as populações de
dezenas de países do oceano Pacifico Sul.
O gráfico em cima permite seguir as variações causadas pela Oscilação
Sul na temperatura da água nas costas do Peru. Pode-se comprovar a
alternância dos fenómenos El Niño e La Niña nos últimos 50 anos.

7. A corrente quente natural conhecida como El Niño afecta, em especial, a
região central e oriental do Oceano Pacifico, a altura do litoral do Equador e
do Peru. Os agricultores e pescadores são prejudicados, pelas mudanças de
temperatura nas correntes marítimas. Os nutrientes presentes no mar
diminuem ou desaparecem da costa devido ao aumento da temperatura.
Como toda a cadeia alimentar é atingida, as outras espécies também sofrem
os seus efeitos e desaparecem do mar. Em contra partida, podem surgir
espécies marinhas tropicais, que vivem em águas mais quentes. O fenómeno
que tem sido cada vez mais frequente influencia o clima de todo o mundo.
Costuma gerar inundações em diversas localidades e provocar quedas na
produção agrícola, secas ou incêndios.
Escala Mundial
Temperatura da superfície do mar durante a fase El Niño de 1997.

8. 7. Alteração do Clima: A curto e longo prazo
Neste tópico vamos analisar e interpretar algumas imagens e gráficos que
comprovam as alterações do clima, evoluções de temperatura e componentes
da atmosfera ao longo dos anos mais actuais
:
Este planisfério mostra-nos a evolução das
temperaturas anuais entre 1901 e 2005.
Não nos fornece a informação a cerca das
temperaturas nos pólos. As temperaturas
são mais elevadas na zona da Ásia e no
norte da América do norte. As zonas onde
as temperaturas são bastante baixas são a
África, o norte do oceano atlântico, o sul
da América do Norte e o centro do oceano
Pacifico.
Este mapa-mundo está a mostrar-nos a
evolução das temperaturas no período
Março, Abril, Maio entre 1979 e 2005. O
continente asiático é aquele onde as
temperaturas são mais elevadas, são mais
elevadas do que 0,7˚C. A zona Sul e o
oceano Pacifico são as zonas onde as
temperaturas são mais baixas, abaixo dos
0,1˚C. No resto do mundo as temperaturas
variam entre os 0,1 e os 0,7˚C.

9. A interferência humana nas condições atmosféricas pode ser dividida antes
e depois da Revolução Industrial. O gráfico mostra o aumento progressivo
de gases como metano e dióxido de carbono entre os anos 17770 e 1990.
É visível como as actividades humanas têm influência neste processo.
A maioria dos
meteorologistas prevê
que o Mundo aqueça
2/4˚C até 2020, a
menos que se faça algo
para reduzir o
aquecimento global que
tem vindo a aumentar.

10. 1938 1981 1998 2005
O glaciar Grinnell é apenas um dos muitos glaciares do Parque Nacional
Glacier bem documentados fotograficamente ao longo de décadas. As
fotografias abaixo mostram claramente o recuo deste glaciar desde 1938.
Balanço de massa dos glaciares a nível global, nos últimos 50 anos. A
tendência crescente de diminuição nos finais da década de 1980 é sintomática
do aumento do ritmo de recuo e do número de glaciares em recuo.