Mudanças climáticas abruptas podem ter abalado o berço da civilização

Mudanças climáticas abruptas podem ter abalado o berço da civilização

Uma nova pesquisa revela que algumas das primeiras civilizações do Oriente Médio e do Crescente Fértil podem ter sido afetadas por mudanças climáticas abruptas. Esses resultados mostram que, embora os fatores socioeconômicos fossem tradicionalmente considerados como responsáveis ​​pela formação das antigas sociedades humanas nesta região, a influência da mudança climática abrupta não deve ser subestimada.

Uma equipe de cientistas internacionais liderada por pesquisadores da Escola de Ciências Marinhas e Atmosféricas da Universidade de Miami (UM) Rosenstiel descobriu que durante a primeira metade do último período interglacial conhecido como época do Holoceno, que começou cerca de 12.000 anos atrás e continua até hoje, o Oriente Médio provavelmente experimentou condições mais úmidas em comparação com os últimos 6.000 anos, quando as condições eram mais secas e empoeiradas.

Reconstrução artística da cidade suméria de Ur. ( Kings Academy )

"A evidência do Holoceno inicial úmido foi encontrada anteriormente na região do Mar Mediterrâneo Oriental, lagos do Norte e Leste da África e depósitos de cavernas do Sudoeste da Ásia, e atribuída à maior insolação solar durante este período", disse Ali Pourmand, professor assistente de geociências marinhas no Escola UM Rosenstiel, que supervisionou o projeto. "Nosso estudo, no entanto, é o primeiro desse tipo no interior da Ásia Ocidental e único em sua resolução e abordagem multi-proxy."

O Crescente Fértil, uma região no oeste da Ásia que se estende do Irã e da Península Arábica ao leste do Mar Mediterrâneo e ao norte do Egito, é uma das regiões mais climaticamente dinâmicas do mundo e é amplamente considerada o berço das primeiras civilizações humanas.

"A natureza de alta resolução desse registro nos deu a rara oportunidade de examinar a influência das mudanças climáticas abruptas nas primeiras sociedades humanas. Vemos que as transições em várias civilizações importantes nesta região, conforme evidenciado pelos registros históricos e arqueológicos disponíveis, coincidiram com episódios de alta poeira atmosférica; fluxos maiores de poeira são atribuídos a condições mais secas em toda a região nos últimos 5.000 anos ", disse Arash Sharifi, Ph.D. candidato no departamento de geociências marinhas e principal autor do estudo.

  • Civilizações do nada
  • A ascensão e queda da Suméria e Akkad
  • Os estudiosos repensam o início das civilizações após as descobertas na cidade queimada do Irã

Configurando o núcleo em multisensor core logger (MSCL) no laboratório de paleoceanografia na Rosenstiel School, para fazer uma imagem de alta resolução e medir as propriedades físicas, como densidade e susceptibilidade magnética. (Diana Udel, Escritório de Comunicações Escolares da UM Rosenstiel)

Os pesquisadores investigaram a variabilidade climática e as mudanças nas condições paleoambientais durante os últimos 13.000 anos com base em um registro de turfa de alta resolução (sub-decadal a centenário) do Lago Neor, no noroeste do Irã. Mudanças climáticas abruptas ocorrem no espaço de anos a décadas.

Imagem apresentada: Ilustração da Mesopotâmia. ( Jeff Brown Graphics )

Fonte: Escola de Ciências Marinhas e Atmosféricas da Universidade de Miami Rosenstiel. "Mudanças climáticas abruptas podem ter abalado o berço da civilização: efeitos do clima nas sociedades humanas." ScienceDaily. ScienceDaily, 23 de julho de 2015.


    O colapso do Império mais antigo conhecido está relacionado a uma longa e severa seca

    SOB o renomado Sargão e seus sucessores, os acadianos da Mesopotâmia forjaram o primeiro império mundial há mais de 4.300 anos. Eles tomaram o controle das cidades ao longo do rio Eufrates e nas frutíferas planícies ao norte, todas no que hoje é o Iraque, a Síria e partes do sul da Turquia. Então, depois de apenas um século de prosperidade, o império acadiano entrou em colapso abruptamente, por razões que se perderam na história.

    A explicação tradicional é a retribuição divina. Irritados com a arrogância do neto de Naram-Sin, Sargon & # x27s e sucessor mais dinâmico, os deuses supostamente libertaram os bárbaros gutianos para descer das terras altas e dominar as cidades acadianas. Explicações mais recentes e convencionais colocam a culpa na superpopulação, revolta provincial, incursões nômades ou incompetência administrativa, embora muitos estudiosos desesperem-se de algum dia identificar a causa raiz do colapso.

    Uma equipe de arqueólogos, geólogos e cientistas do solo agora encontrou evidências que parecem resolver o mistério. O império acadiano, eles sugerem, foi assolado por uma seca de 300 anos e literalmente secou. Uma análise microscópica da umidade do solo nas ruínas das cidades acadianas nas fazendas do norte revelou que o início da seca foi rápido e as consequências graves, começando por volta de 2200 a.C.

    "Esta é a primeira vez que uma mudança climática abrupta está diretamente ligada ao colapso de uma civilização próspera", disse Harvey Weiss, arqueólogo da Universidade de Yale e líder da equipe de pesquisa franco-americana.

    Uma seca tão devastadora explicaria o abandono, naquela época, das cidades acadianas na planície setentrional, um fenômeno intrigante observado em escavações arqueológicas. Também explicaria as migrações repentinas de pessoas para o sul, conforme registrado em textos em tabuletas de argila. Essas migrações dobraram as populações das cidades do sul, sobrecarregaram os suprimentos de comida e água e levaram a combates e à queda da dinastia Sargão.

    As novas descobertas, portanto, chamam a atenção para o papel do acaso - chame-o de destino, um ato de Deus ou simplesmente um desastre natural imprevisível - no desenvolvimento das culturas humanas e na ascensão e queda das civilizações.

    Entre os refugiados da seca, havia um povo pastor conhecido como amorreus, caracterizado pelos escribas na cidade de Ur como um povo devastador com os instintos de uma besta, um povo que não conhece grãos & quot - a derradeira humilhação em uma economia baseada na agricultura de grãos. Uma parede de 110 milhas, chamada de & quotRepeller of the Amorites & quot, foi erguida para impedi-los. Mas quando a seca finalmente terminou por volta de 1900 a.C., a liderança na região havia passado de Akkad para Ur e depois para os amorreus, cujo poder estava centralizado na cidade nascente de Babilônia. Hamurabi, o grande governante da Babilônia em 1800 a.C., era descendente dos amorreus.

    A correlação entre a mudança climática drástica e a queda acadiana também parece completar o quadro da crise ambiental generalizada que perturbou as sociedades em todo o Oriente Médio nos mesmos séculos. Estudos anteriores haviam notado os efeitos da seca severa, incluindo cidades abandonadas, migrações e incursões nômades na Grécia, Egito, Palestina e Vale do Indo. Até agora, a conexão entre a seca crônica e as condições sociais instáveis ​​não havia se estendido à Mesopotâmia, a terra entre os dois rios, o Eufrates e o Tigre, frequentemente chamada de & quotthe berço da civilização. & Quot

    Quanto ao que causou esse período de seca persistente, os cientistas disseram que não tinham ideias claras, embora sugerissem que as mudanças nos padrões dos ventos e nas correntes oceânicas poderiam ter sido fatores. Uma tremenda erupção vulcânica que ocorreu na Turquia perto do início da seca, disseram os cientistas, quase certamente não poderia ter causado uma mudança climática tão longa. Arqueologia e sofisticação # x27s

    “Esta é uma fronteira de pesquisa para climatologistas”, disse o Dr. Weiss em uma entrevista.

    O Dr. Weiss propôs a nova teoria para o colapso acadiano em uma reunião recente da Sociedade de Arqueologia Americana em St. Louis e, em seguida, em um relatório na edição atual da revista Science. Seus principais colaboradores na pesquisa foram a Dra. Marie-Agnes Courty, arqueóloga e cientista do solo do Centro Nacional de Pesquisa Científica de Paris, e o Dr. François Guichard, geólogo da mesma instituição.

    Outros arqueólogos disseram que a teoria era plausível e parecia fornecer a primeira explicação lógica para a queda acadiana. Embora não tenha estudado o relatório, o Dr. Robert Biggs, um especialista em arqueologia mesopotâmica da Universidade de Chicago, disse que este era um bom exemplo da sofisticação crescente da & quotarqueologia & # x27s na busca de razões para mudanças políticas sérias no passado. & Quot

    Em um artigo que acompanha o relatório na Science, o Dr. Robert McC. Adams, secretário do Smithsonian Institution e antropólogo especializado na Mesopotâmia, advertiu que o Dr. Weiss e seus colegas não estabeleceram completamente a ligação entre o clima e a queda do império. Ele questionou se essa seca generalizada e persistente poderia ser inferida das condições locais do solo em alguns locais.

    “Exigirá de outras pessoas no campo que refutem ou replicem com seu próprio trabalho”, disse o Dr. Adams sobre a teoria. “E a única maneira de fazer as pessoas aceitarem esse desafio é Weiss arriscar o pescoço. Eu aplaudo. & Quot

    O Dr. Weiss disse que as conclusões foram baseadas em testes de solos principalmente em locais de três cidades acadianas em um raio de 30 milhas, lugares agora conhecidos como Tell Leilan, Tell Mozan e Tell Brak na atual Síria. Evidências de mudanças climáticas semelhantes foram encontradas em regiões adjacentes, e o arqueólogo disse que mais testes da teoria serão conduzidos com a retomada do trabalho de campo nesta semana. Terra dos Invernos Chuvosos

    A evidência mais reveladora veio de Tell Leilan, onde o Dr. Weiss escava há 14 anos e encontra sucessivas camadas de ruínas que remontam a 8.000 anos. Por vários milênios, esta foi uma pequena aldeia fundada por alguns dos primeiros fazendeiros do mundo. Por volta de 2600 a.C., ela subitamente se expandiu seis vezes para se tornar a cidade de Shekhna, com 10.000 a 20.000 habitantes. Eles viviam no meio de uma terra de invernos chuvosos, verões secos e uma longa estação de cultivo de trigo e cevada, assim como é hoje.

    Mais ainda, os reis de Akkad, ou Agade, uma cidade-estado cuja localização nunca foi determinada com exatidão, mas que se supõe ter sido perto da antiga Kish e da Babilônia, alcançou e conquistou lugares como Tell Leilan por volta de 2300 a.C. A região tornou-se o celeiro do império acadiano, que se estendia por 800 milhas do Golfo Pérsico às cabeceiras do Eufrates, na Turquia.

    Cerâmica e outros artefatos estabeleceram a presença acadiana em Tell Leilan e em outras cidades do norte. E durante anos os arqueólogos ficaram intrigados com a lacuna de 300 anos na ocupação humana de Tell Leilan e cidades vizinhas, começando em 2200 a.C. Ocorreu ao Dr. Weiss que, uma vez que nenhum trabalho de irrigação havia sido descoberto ali, a região deve ter dependido da agricultura de sequeiro, como é o caso lá hoje, em contraste com a agricultura irrigada no sul da Mesopotâmia. Uma seca severa, portanto, pode ser desastrosa para a vida no norte.

    Essa ideia foi testada pela Dra. Courty, usando técnicas microscópicas que ela foi pioneira em uma especialidade científica, a micromorfologia do solo. Ao examinar em detalhes a disposição e a natureza dos sedimentos em sítios arqueológicos, é possível reconstruir as antigas condições ambientais e a atividade humana.

    Uma das primeiras descobertas foi uma camada de meia polegada de cinza vulcânica cobrindo os telhados dos edifícios em Tell Leilan em 2200 a.C. Todas as quedas de cinzas deixam assinaturas químicas distintas. Uma análise do Dr. Guichard rastreou a provável origem dessa cinza rica em potássio até vulcões a algumas centenas de quilômetros de distância, na atual Turquia. Migração do Norte

    Uma vez que o abandono de Tell Leilan ocorreu ao mesmo tempo e o clima de repente se tornou mais árido, a precipitação vulcânica foi inicialmente considerada a culpada. Cinzas e gases de erupções vulcânicas podem permanecer suspensos na atmosfera por anos, criando neblinas que bloqueiam o sol e reduzindo as temperaturas. Mas, a partir de seu conhecimento de vulcões recentes, os cientistas duvidaram que as erupções pudessem ter perturbado o clima em uma área tão grande por 300 anos.

    E parecia não haver dúvida sobre a longa duração da seca, disse Courty. Na zona rural circundante em Tell Leilan e em outros lugares, ela examinou uma camada de solo de quase sessenta centímetros de espessura e situada logo acima das cinzas vulcânicas. Essa camada continha grandes quantidades de areia fina e poeira soprada pelo vento, em contraste com o solo mais rico em períodos anteriores. Outro sinal revelador foi a ausência de buracos de minhocas e rastros de insetos, que geralmente estão presentes em solos de ambientes úmidos.

    Esta foi uma forte evidência, relataram os pesquisadores, de uma "aridez marcada induzida pela intensificação da circulação do vento e um aparente aumento" das tempestades de poeira nas planícies do norte da Mesopotâmia.

    Foi durante a desertificação de 300 anos que os arquivos das cidades do sul relataram a migração de bárbaros do norte e um forte declínio na produção agrícola, e mostraram um número crescente de nomes de pessoas das tribos do norte, principalmente os amorreus.

    De acordo com as evidências dos sedimentos, a chuva em mais abundância retornou ao norte da Mesopotâmia em 1900 a.C. e com ele os rastros das minhocas e a reconstrução das cidades desertas. Sobre as ruínas de Shekhna, enterradas nas areias da seca, ergueu-se uma nova cidade chamada Shubat Enlil, que significa "local de residência de Enlil", o deus supremo da Mesopotâmia. Os construtores eram amorreus.

    Em escavações anteriores em Tell Leilan, o Dr. Weiss descobriu um arquivo de tábuas de argila mostrando que esta era a capital perdida de um reino amorita do norte frequentemente mencionado na escrita cuneiforme do período. Este era o arquivo de Shamshi-Adad, o rei amorita que reinou de 1813 a 1781 a.C., contendo a correspondência do rei com governantes vizinhos que concluíram o resgate de espiões.

    A essa altura, o reino acadiano de Sargão e Naram-Sin - o primeiro império mundial do século 27 - havia se perdido na poeira, aparentemente também o primeiro império a entrar em colapso como resultado de uma mudança climática catastrófica.

    & quotComo esta é provavelmente a primeira mudança climática abrupta na história registrada que causou uma grande agitação social, & quot, Dr. Weiss disse, & quotit levanta algumas questões interessantes sobre como as condições climáticas podem ser voláteis e quão bem as civilizações podem se adaptar a quebras abruptas de safras. & quot AKKADIANS PARA BABYLON


    Períodos glaciais e interglaciais recentes

    Com o gelo glacial restrito a altas latitudes e altitudes, a Terra 125.000 anos atrás estava em um período interglacial semelhante ao que ocorre hoje. Durante os últimos 125.000 anos, no entanto, o sistema terrestre passou por todo um ciclo glacial-interglacial, apenas o mais recente de muitos que ocorreram no último milhão de anos. O período mais recente de resfriamento e glaciação começou há aproximadamente 120.000 anos. Mantos de gelo significativos se desenvolveram e persistiram em grande parte do Canadá e do norte da Eurásia.

    Após o desenvolvimento inicial das condições glaciais, o sistema terrestre alternou entre dois modos, um de temperaturas frias e geleiras em crescimento e outro de temperaturas relativamente quentes (embora muito mais frias do que hoje) e geleiras em recuo. Esses ciclos de Dansgaard-Oeschger (DO), registrados em amostras de gelo e sedimentos marinhos, ocorreram aproximadamente a cada 1.500 anos. Um ciclo de baixa frequência, chamado de ciclo de Bond, é sobreposto ao padrão dos ciclos de DO. Os ciclos de Bond ocorriam a cada 1.400–2.200 anos. Cada ciclo de Bond é caracterizado por condições excepcionalmente frias que ocorrem durante a fase fria de um ciclo de DO, o evento Heinrich subsequente (que é uma breve fase seca e fria) e a fase de aquecimento rápido que se segue a cada evento Heinrich. Durante cada evento Heinrich, enormes frotas de icebergs foram lançadas no Atlântico Norte, carregando rochas recolhidas pelas geleiras para o alto mar. Os eventos de Heinrich são marcados em sedimentos marinhos por camadas conspícuas de fragmentos de rocha transportados por icebergs.

    Muitas das transições nos ciclos de DO e Bond foram rápidas e abruptas, e estão sendo estudadas intensamente por paleoclimatologistas e cientistas do sistema terrestre para compreender os mecanismos que impulsionam essas variações climáticas dramáticas. Esses ciclos agora parecem resultar de interações entre a atmosfera, oceanos, mantos de gelo e rios continentais que influenciam a circulação termohalina (o padrão das correntes oceânicas impulsionadas por diferenças na densidade da água, salinidade e temperatura, ao invés do vento). A circulação termohalina, por sua vez, controla o transporte de calor oceânico, como a Corrente do Golfo.


    Antropologia da Alimentação

    Aquecimento global / resfriamento global

    , Nicola Twilley, New York Times Magazine, 27 de julho de 2014 [Resumo: & quotUma explosão de refrigeração está mudando a forma como os chineses se alimentam - e ameaçando o planeta no processo. O cozimento já é responsável por 15% de todo o consumo de eletricidade em todo o mundo, e os vazamentos de refrigerantes químicos são a principal fonte de poluição dos gases do efeito estufa. De todas as mudanças no estilo de vida que ameaçam o planeta, talvez nenhuma seja tão importante quanto a mudança na forma como os chineses se alimentam & quot (da p. 3)]

    • Earth-Now [Este aplicativo da NASA dá aos leitores uma espiada nos elementos em constante flutuação da atmosfera da Terra e Rsquos. Usando modelos 3D construídos a partir de imagens de satélite, o aplicativo exibe visualmente as causas e efeitos das mudanças climáticas por meio da temperatura do ar na superfície, níveis de dióxido de carbono e monóxido de carbono e anomalias na altura do nível do mar, entre outros. Fascinante para alunos, professores e qualquer pessoa interessada em mudanças climáticas, o Earth-Now é compatível com dispositivos Apple com iOS 5.1+ e Android 4.0+. [CNH - Relatório Scout]

    [Três repórteres da revista online, InsideClimate News, ganharam um Prêmio Pulitzer em 2012 por seu trabalho descobrindo um gigante derramamento de óleo canadense, em grande parte não divulgado. Desde então, a revista continuou a publicar jornalismo contundente sobre uma variedade de tópicos relacionados ao clima. A cobertura da própria pesquisa da Exxon sobre o aquecimento global na década de 1970 - e sua campanha pública subsequente para desacreditar e bloquear investigações futuras - é um caso em questão. Nesta série de várias partes, publicada no final de setembro de 2015, os repórteres do InsideClimate News examinam fontes primárias, incluindo arquivos internos da empresa, para expor a guerra aberta da Exxon contra a ciência do aquecimento global. Os leitores também podem explorar o site em outras oito categorias, incluindo Todas as histórias, Carbon Copy, Tar Sands, Clean Economy, Today's Climate, Gas Drilling, ICN Books e Big Oil, Bad Air. [CNH, The Scout Report, 9 de outubro de 2015 - Volume 21, Número 39]

      Sessão III: Alimentação, Ética e Meio Ambiente - Oceanos, Clima e Animais


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    "Evidências para o Holoceno inicial úmido foram encontradas anteriormente na região do Mar Mediterrâneo Oriental, lagos do norte e leste da África e depósitos em cavernas do sudoeste da Ásia", disse Ali Pourmand, professor assistente de geociências marinhas da UM.

    Este estudo, no entanto, preenche "uma grande lacuna nos registros paleoclimáticos terrestres existentes do interior da Ásia Ocidental", escreveram os autores do estudo na revista Quaternary Science Reviews.

    As faixas verticais laranja mostram períodos secos e empoeirados.A transição entre as dinastias dominantes (setas cinza) no Irã e na Mesopotâmia do Norte coincide com a mudança no clima

    A descoberta é baseada em uma análise de antigos depósitos de turfa encontrados nas profundezas do Lago Neor, no noroeste do Irã, que revelaram padrões climáticos incomuns na região.

    A CIVILIZAÇÃO DA IDADE DE BRONZE FOI DESTRUÍDA POR UMA 'TEMPESTADE PERFEITA'

    Ele marca o momento em que o mundo civilizado entrou na Idade das Trevas e algumas das sociedades mais espetaculares do mundo desapareceram.

    Agora, um historiador afirma que desvendou o que pode ter levado à queda do Egito Antigo e ao colapso de outras civilizações da Idade do Bronze.

    Ele afirma que eles foram atingidos por uma 'tempestade perfeita' de desastres de 3.200 anos atrás que deixou os Antigos Egípcios, Babilônios, Minóicos e Micênios incapazes de lidar com a situação.

    Como cada uma dessas grandes sociedades estava interconectada, o colapso de uma também afetou as outras, criando um efeito dominó, afirma o professor Eric Cline, diretor do Capitol Archaeological Institute da George Washington University.

    Ele diz que uma série de secas, fomes, mudanças climáticas, terremotos, invasões e rebeliões internas entre 1225 aC e 1177 aC aconteceram em rápida sucessão.

    Falando ao Haaretz, ele disse: 'Normalmente, se uma cultura se depara com apenas uma dessas tragédias, ela pode sobreviver a ela, mas e se todas acontecerem de uma vez ou em rápida sucessão?

    'Eu acho que as civilizações da Idade do Bronze Final foram simplesmente incapazes de resistir à' tempestade perfeita 'e desabaram.'

    O Crescente Fértil é uma região do oeste da Ásia que se estende do Irã e da Península Arábica ao leste do Mar Mediterrâneo e ao norte do Egito.

    É uma das regiões climáticas mais dinâmicas do mundo e é amplamente considerada o local de nascimento das primeiras civilizações humanas.

    'Vemos essas transições em várias civilizações importantes nesta região', disse Arash Sharifi, Ph.D. candidato no departamento de geociências marinhas e autor principal do estudo.

    '[Isto é] evidenciado pelos registros históricos e arqueológicos disponíveis, coincidindo com episódios de alta poeira atmosférica.

    'Fluxos mais altos de poeira são atribuídos a condições mais secas em toda a região nos últimos 5.000 anos.'

    Comparando nosso registro de variabilidade paleoclimática com arquivos históricos, geológicos e arqueológicos desta região.

    A equipe comparou os dados de turfa com evidências anteriores de sedimentos marinhos do Mar da Arábia que sugeriam que as mudanças climáticas influenciaram o fim do império acadiano.

    No ano passado, amostras de anéis de árvores encontradas em um caixão egípcio antigo que revelam a civilização acadiana caíram de joelhos após mudanças em seus recursos alimentares e infraestrutura.

    Pesquisadores da Universidade Cornell disseram que houve mudança suficiente no clima para afetar os recursos alimentares e outras infraestruturas.

    O que foi dito é provavelmente o que levou ao colapso do Império Acadiano e afetou o Antigo Reino do Egito e várias outras civilizações.

    "Estamos exatamente na mesma situação que os acadianos: se algo repentinamente desfizesse o modelo padrão de produção de alimentos em grandes áreas dos EUA, seria um desastre", disse o professor Stuart Manning, da Universidade Cornell.

    O Lago Neor, onde os depósitos de turfa foram coletados, fica em uma área montanhosa perto da província iraniana de Ardabil


    Mudança Climática Abrupta: Surpresas Inevitáveis ​​(2002)

    ROs pesquisadores ficaram intrigados com a mudança climática abrupta quando descobriram evidências marcantes de mudanças grandes, abruptas e generalizadas preservadas em arquivos paleoclimáticos. A interpretação de tais registros proxy do clima & mdash por exemplo, usando anéis de árvores para julgar a ocorrência de secas ou bolhas de gás em núcleos de gelo para estudar a atmosfera no momento em que as bolhas foram aprisionadas & mdash é uma ciência bem estabelecida que cresceu muito nos últimos anos. Este capítulo resume as técnicas para estudar o paleoclima e destaca os resultados da pesquisa. O capítulo termina com exemplos de mudanças climáticas modernas e técnicas para observá-las. Os registros climáticos modernos incluem mudanças abruptas que são menores e mais breves do que os registros paleoclimáticos, mas mostram que as mudanças climáticas abruptas não se restringem a um passado distante.

    INTERPRETAÇÃO DAS CONDIÇÕES CLIMÁTICAS PASSADAS DOS REGISTROS DE PROXY

    A interpretação paleoclimática depende, em última análise, do uso dos registros instrumentais atuais ou recentes como a chave para o passado. Para conseguir isso, os valores modernos observados para uma determinada característica do sistema climático são comparados com alguns registros do passado, como a espessura dos anéis das árvores ou a composição isotópica da água congelada em núcleos de gelo (ver Figuras 1 e 2). Compreensão detalhada desses registros & mdashhow a espessura dos anéis das árvores

    mudanças nos períodos úmidos e secos recentes & mdashlets os cientistas fazem inferências sobre o passado, e esses registros passam a ser considerados & ldquoproxias & rdquo ou indicadores do ambiente passado.

    A suposição de constância da relação entre o clima e seu substituto pode exigir pouco mais para sustentá-la do que a constância da lei física (por exemplo, a suposição de que no passado o calor fluía das rochas quentes para as frias da mesma forma que hoje). Outras suposições podem envolver maior incerteza (por exemplo, a suposição de que, sob diferentes condições climáticas, os organismos marinhos cresceram mais vigorosamente durante a mesma estação e na mesma profundidade da água que no ambiente moderno). O teste da suposição subjacente de que o presente é a chave do passado depende amplamente da consistência dos resultados de uma ampla gama de proxies, particularmente aqueles que dependem de poucas suposições. O uso de múltiplos indicadores aumenta a confiabilidade de muitas reconstruções paleoclimáticas.

    As páginas a seguir fornecem uma breve sinopse de proxies paleoclimáticos (Tabela 2.1) e indicadores de idade. A descrição não é exaustiva e tem como objetivo apenas orientar o leitor para algumas das ferramentas paleoclimáticas atuais disponíveis. Para revisões mais detalhadas dos métodos envolvidos na interpretação paleoclimática, consulte Broecker (1995), Bradley (1999) ou Cronin (1999).

    Os indicadores paleoclimáticos físicos geralmente contam com o mínimo de suposições e, portanto, podem ser interpretados de maneira mais direta. Por exemplo, o ar antigo extraído de bolhas em núcleos de gelo e água velha de espaços de poros em sedimentos do fundo do mar ou rochas continentais fornecem indicações diretas de composições anteriores da atmosfera, oceanos e águas subterrâneas (ver Placa 1). Rochas ou gelo enterrados de forma anômala não terminaram de se aquecer com a idade do gelo e, portanto, fornecem evidências de que as condições eram mais frias no passado. As condições também são avaliadas a partir das concentrações de gases nobres encontrados dissolvidos em águas subterrâneas antigas. Alguns desses registros estão sujeitos a perdas substanciais de informações por meio da difusão dos componentes que estão sendo analisados, o que limita a capacidade de interpretar eventos mais antigos. Os indicadores físicos incluem as características dos sedimentos e feições do solo. Por exemplo, a presença de dunas de areia pode indicar condições áridas passadas e o leito rochoso glacialmente polido é uma indicação de condições glaciais anteriores.

    Os indicadores isotópicos são amplamente usados ​​na ciência paleoclimática. As diferenças sutis no comportamento entre átomos quimicamente semelhantes com pesos diferentes (isótopos) provam ser indicadores sensíveis das condições paleoambientais. Uma aplicação comum é a paleotermometria. A discriminação física e química de átomos de diferentes massas isotópicas aumenta com a diminuição da temperatura. Por exemplo, cascas de carbonato crescem-

    TABELA 2.1 Proxies Paeloclimáticos

    Variável climática registrada

    Força da fonte de materiais soprados pelo vento

    Abundância de pólen, poeira, sal marinho

    Espessura das camadas anuais

    Sedimentos oceânicos e corais

    Alcenone (U37 K ') termometria

    Isótopos de casca após correção para temperatura e volume de gelo

    Composição isotópica das águas dos poros

    Isótopos de casca após correção para temperatura e salinidade

    Corrosividade / química das águas ambientais

    Temperatura atmosférica e umidade do solo

    Materiais lavados ou injetados, incluindo pólen e esporos

    Macrofósseis como folhas, agulhas, besouros, moscas midge, etc.

    Balanço hídrico (precipitação menos evaporação

    Disponibilidade de temperatura e / ou umidade

    Largura do anel ou densidade de árvores estressadas por frio ou seca

    Variações na razão isotópica da água em relação à temperatura

    Razões isotópicas de celulose

    Taxa de crescimento das formações

    Razões isotópicas de água relacionadas à temperatura ou taxa de precipitação

    Composição isotópica de oxigênio

    Variável climática registrada

    Tipos de sedimentos terrestres / natureza da erosão

    Taxa de formação de solo / disponibilidade de umidade

    Composição do gás isotópico e nobre da água

    NOTA: As condições climáticas anteriores podem ser medidas apenas por meio de & ldquoproxias & rdquo características que fornecem informações sobre as condições anteriores. Por exemplo, bolhas de gás presas no gelo podem ser analisadas para entender a atmosfera no momento em que as bolhas foram presas. Esta tabela lista exemplos de proxies paleoclimáticos, o que o proxy mede e de onde os dados de proxy se originaram.

    na água normalmente favorece o oxigênio isotopicamente pesado e torna-se isotopicamente mais pesado em temperaturas mais baixas. As razões isotópicas também são usadas para estimar a concentração de um produto químico. Quando uma substância química é comum no ambiente, um isótopo & ldquofavored & rdquo será usado. A falta de uma substância química leva a um maior uso de um isótopo menos favorecido. A fotossíntese marinha favorece cada vez mais o isótopo leve de carbono à medida que o dióxido de carbono se torna mais abundante, e isso permite estimar as mudanças na concentração de dióxido de carbono a partir da composição isotópica da matéria orgânica nos sedimentos oceânicos. Da mesma forma, o crescimento das camadas de gelo remove a água isotopicamente leve (água comum) do oceano, aumentando o uso de oxigênio isotopicamente pesado da água nas conchas de carbonato, que então fornecem informações sobre o tamanho das camadas de gelo ao longo do tempo. Os valores isotópicos estáveis ​​na matéria orgânica também fornecem informações importantes sobre as vias fotossintéticas e, portanto, podem fornecer informações sobre os organismos fotossintetizantes que eram dominantes em um determinado local no passado.

    Muitos proxies químicos de mudança ambiental agem como razões isotópicas na medição da disponibilidade de uma espécie. Por exemplo, se a diminuição das chuvas aumentar a concentração de íons de magnésio ou estrôncio na água do lago, eles se tornarão mais comuns nas conchas de carbonato de cálcio que crescem nessa água. No entanto, o aquecimento também pode permitir maior incorporação de íons substitutos nas conchas. Essa não-singularidade geralmente pode ser resolvida por meio do uso de vários indicadores. Outros indicadores químicos estão aliados a processos biológicos. Por exemplo, algumas espécies de diatomáceas marinhas incorporam moléculas mais rígidas em suas paredes celulares para compensar os efeitos de amolecimento da alta temperatura, e essas moléculas são resistentes a mudanças depois que as diatomáceas morrem. A fração de moléculas mais rígidas nos sedimentos fornece uma estimativa das temperaturas anteriores. Esta técnica analítica, conhecida como paleotermometria alcenona, é cada vez mais usada para aprender sobre as paleotemperaturas no ambiente marinho.

    Os indicadores biológicos das condições ambientais envolvem tipicamente a presença ou ausência de espécies indicadoras ou assembléias de espécies. Por exemplo, a existência de um velho toco de árvore enraizado mostra que o clima era quente e úmido o suficiente para árvores, e o tipo de madeira indica quão quente e úmido era o clima se aquele toco de árvore estivesse em uma região onde as árvores não crescem hoje , a mudança climática é clara. Em sedimentos oceânicos e lacustres, as espécies de microfósseis presentes podem indicar a temperatura, salinidade e concentração de nutrientes da coluna de água quando foram depositados. Pólen e macrofósseis preservados em sedimentos são registros importantes de variabilidade no ambiente terrestre (ver Figura 3). A presença de compostos orgânicos específicos chamados biomarcadores nos sedimentos pode revelar quais espécies estavam presentes, quão abundantes eram e outras informações.

    A natureza complicada da interpretação paleoclimática pode ser vista quando os proxies são vistos em um exemplo prático. Durante as eras glaciais, os oceanos eram mais frios, mas a água neles também era isotopicamente mais pesada porque a água leve era removida e usada no crescimento das camadas de gelo. As conchas que cresceram na água durante os intervalos da idade do gelo contêm isótopos mais pesados ​​devido ao resfriamento e às mudanças na composição isotópica das águas do oceano. A mudança na composição isotópica do oceano pode ser estimada independentemente da composição das águas dos poros nos sedimentos, ao passo que a mudança na temperatura pode ser estimada tanto pela abundância de conchas que amam o frio quanto pelo calor nos sedimentos e pela abundância de paredes celulares rígidas de diatomáceas. moléculas em sedimentos. As concentrações de íons não carbonatos substituídos em conchas de carbonato de cálcio fornecem mais informações. Como há redundância nos dados disponíveis, resultados confiáveis ​​podem ser obtidos.

    Qualquer registro paleoclimático requer estimativas de idade e muitas técnicas são usadas para obtê-las. Camadas anuais em árvores, em sedimentos de alguns lagos e bacias marinhas rasas, em corais e em alguns núcleos de gelo permitem datação de alta resolução por dezenas de milhares de anos, ou mais em casos excepcionais. Várias técnicas radiométricas também são usadas. As datas dos últimos 50.000 anos são mais comumente obtidas usando radiocarbono (14 C). Mudanças na produção de radiocarbono pelos raios cósmicos ocorreram ao longo do tempo, mas seus efeitos agora são calibrados usando contagens de camada anual ou outras técnicas radiométricas, como o uso de intermediários radioativos gerados durante a decomposição do urânio e tório e também através do potássio -sistema de argônio. Outras técnicas dependem da medição de danos acumulados em grãos minerais, rochas ou produtos químicos, o que permite a datação com base em idades de exposição cosmogênica, termoluminescência, hidratação de obsidiana, trilhas de fissão, racemização de aminoácidos e assim por diante. Numerosas técnicas permitem a correlação de amostras e atribuição de idades desde registros bem datados até registros inicialmente menos bem datados. Tais técnicas incluem a identificação de precipitação radioativa quimicamente & ldquofinger & rdquo de erupções vulcânicas específicas, de mudanças na composição dos gases atmosféricos aprisionados em núcleos de gelo e de mudanças na produção de isótopos cosmogênicos ou magnetização de rocha ligada a mudanças no campo magnético terrestre.

    AS DRIAS MAIS JOVENS COMO EXEMPLO DE MUDANÇA CLIMÁTICA ABRUPTA

    Registros sedimentares revelam inúmeras mudanças climáticas abruptas e amplas nos últimos 100.000 anos e além. O mais conhecido deles é o intervalo de frio Younger Dryas. O Younger Dryas foi um evento quase global que começou cerca de 12.800 anos atrás, quando houve uma interrupção na tendência de aquecimento gradual que se seguiu à última era do gelo. O evento Younger Dryas terminou abruptamente há cerca de 11.600 anos (Figuras 2.1 e 2.2). Como os Dryas mais jovens podem ser rastreados com bastante clareza nos registros geológicos e receberam extensos estudos, um resumo bastante detalhado das evidências é fornecido aqui, seguido por revisões mais breves de outras mudanças climáticas abruptas. Em seguida, focalizamos os eventos climáticos abruptos do Holoceno 1 como exemplos de mudanças substanciais que ocorreram quando as condições físicas na Terra eram mais semelhantes às de hoje. Compreender as causas de ambos os tipos de

    O Holoceno são os 11.000 anos mais recentes desde a última grande época glacial ou & ldquoice idade & rdquo.

    as mudanças climáticas são essenciais para avaliar a importância de seu papel em nosso futuro climático.

    Evidência do núcleo de gelo do Dryas mais jovem

    A reversão do frio Younger Dryas é especialmente proeminente em registros de gelo da Groenlândia, mas também é observada em núcleos de gelo de outros locais. Os registros de gelo fornecem uma perspectiva única que demonstra a natureza síncrona das grandes e generalizadas mudanças observadas.

    A contagem de camadas anuais nos núcleos de gelo da Groenlândia permite a determinação da idade, duração e rapidez de mudança do evento Younger Dryas com erros de datação de cerca de um por cento (Alley et al., 1993 Meese et al., 1997). As espessuras das camadas anuais corrigidas para os efeitos do fluxo de gelo fornecem a história da taxa de acumulação de neve na Groenlândia (Alley et al., 1993). Concentrações de materiais soprados pelo vento & mdashs como poeira (que na Groenlândia central tem características que mostram sua origem na Ásia central [Biscaye et al., 1997]) e sal marinho & mdashreveal mudanças nas concentrações atmosféricas dessas partículas (Mayewski et al., 1997) após a correção para variações na diluição causadas pela mudança na taxa de acumulação de neve (Alley et al., 1995a). Os gases presos nas bolhas revelam a composição atmosférica anterior. O metano é de interesse especial porque provavelmente registra a área global de pântanos. Além disso, as diferenças entre as concentrações de metano observadas nos núcleos de gelo da Groenlândia e aquelas da Antártica permitem inferir mudanças nas áreas úmidas nos trópicos e altas latitudes (Chappellaz et al., 1997 Brook et al., 1999).

    A combinação do registro isotópico da água que compõe o gelo da Groenlândia (ver Placa 2 Figura 1.2) (Johnsen et al., 1997 Grootes e Stuiver, 1997) e a temperatura física do gelo (Cuffey et al., 1994, 1995 Johnsen et al., 1995) produz estimativas de temperaturas anteriores no centro da Groenlândia, que podem ser verificadas usando dois termômetros adicionais baseados no fracionamento térmico de isótopos de gás após mudanças bruscas de temperatura (Severinghaus et al., 1998). Os registros de gelo da Groenlândia, portanto, fornecem reconstruções de alta resolução das condições ambientais locais na Groenlândia (temperatura e taxa de acumulação de neve), condições muito além da Groenlândia (materiais soprados pelo vento, incluindo sal marinho e poeira asiática) e até mesmo algumas condições globais (pântanos área inferida do metano), todos em uma escala de tempo comum (Figuras 2.1, 2.2 e 2.3).

    Uma revisão dos dados disponíveis do núcleo de gelo da Groenlândia é fornecida por Alley (2000). Os dados foram coletados por duas equipes internacionais de investigadores de vários laboratórios. A duplicação mostra a alta confiabilidade do

    FIGURA 2.1 O evento climático Younger Dryas (YD), conforme registrado em um núcleo de gelo do centro da Groenlândia e um núcleo de sedimento da costa da Venezuela. A curva mais superior é a escala de cinza (aparência clara ou escura) do núcleo da Bacia de Cariaco, e provavelmente registra mudanças no vento e na chuva (Hughen et al., 1998). As outras curvas são do GISP2, núcleo de gelo da Groenlândia. A taxa de acumulação de neve e a temperatura no centro da Groenlândia foram calculadas por Cuffey e Clow (1997), usando os dados de espessura de camada de Alley et al. (1993) e as razões isotópicas de gelo de Grootes e Stuiver (1997), respectivamente. O independente Severinghaus et al. (1998) a estimativa da temperatura é mostrada pelo círculo próximo ao final do Younger Dryas. Os dados de metano são de Brook et al. (1996) (quadrados) e Severinghaus et al. (1998) (x), e provavelmente registra mudanças na área úmida global. Mudanças nos valores de d 15 N medidos por Severinghaus et al. (1998) registram a diferença de temperatura entre a superfície do manto de gelo da Groenlândia e a profundidade em que as bolhas foram aprisionadas. Os aquecimentos abruptos causaram os picos de curta duração neste valor próximo ao final do Younger Dryas e cerca de 14,7 mil anos.Elevados níveis de sódio no sal marinho indicam condições de vento além da Groenlândia, e mudanças ainda maiores no cálcio da poeira continental indicam condições de vegetação rasteira e seca ou baixa nas regiões de origem asiática (Mayewski et al., 1997 Biscaye et al., 1997) . As concentrações de cálcio e sódio medidas no gelo foram convertidas em concentrações no ar sobre a Groenlândia e são exibidas dividindo-se pelas concentrações atmosféricas médias estimadas sobre a Groenlândia no milênio antes da Pequena Idade do Gelo, seguindo Alley et al. (1997). A maioria dos dados de núcleo de gelo e muitos conjuntos de dados relacionados estão disponíveis no CD-ROM Greenland Summit Ice Cores, 1997, National Snow and Ice Data Center, University of Colorado em Boulder, e World Data Center-A para Paleoclimatologia , National Geophysical Data Center, Boulder, Colorado, www.ngdc.noaa.gov/paleo/icecore/greenland/summit/index.html. A figura é modificada de Alley (2000).

    os dados dos núcleos nos últimos 110.000 anos e as análises multiparâmetros fornecem uma visão excepcionalmente clara do sistema climático. Resumidamente, os dados indicam que o resfriamento para o Dryas mais jovem ocorreu em algumas décadas proeminentes (s) - etapas longas, enquanto o aquecimento no final dele ocorreu principalmente em uma etapa especialmente grande (Figura 1.2) de cerca de 8 ° C em cerca de 10 anos e foi acompanhada por uma duplicação do acúmulo de neve em 3 anos, a maior parte da mudança na taxa de acúmulo ocorreu em 1 ano. (Isso corresponde bem à mudança na ressurgência impulsionada pelo vento na Bacia de Cariaco, offshore da Venezuela, que ocorreu em 10 anos ou menos [Hughen et al., 1996].)

    A evidência do núcleo de gelo também mostra que os materiais soprados pelo vento eram mais abundantes na atmosfera sobre a Groenlândia por um fator de 3 (sal marinho, poeira submicrométrica) a 7 (poeira medindo vários micrômetros) na atmosfera de Dryas mais jovem do que após o evento (Beco et al., 1995b Mayewski et al., 1997) (Figura 2.1). Taylor et al. (1997) descobriram que a maior parte da mudança na maioria dos indicadores ocorreu em uma etapa ao longo de cerca de 5 anos no final do Younger Dryas, embora etapas adicionais de duração semelhante, mas magnitude muito menor precederam e seguiram a etapa principal, abrangendo um total de cerca de 50 anos. A variabilidade em pelo menos alguns indicadores foi aumentada perto desta e de outras transições nos núcleos de gelo (Taylor et al., 1993), complicando a identificação de quando as transições ocorreram e enfatizando a necessidade de ferramentas estatísticas e analíticas aprimoradas para lidar com mudanças climáticas abruptas. Começando imediatamente após o aquecimento principal na Groenlândia (em menos ou igual a 30 anos), o metano aumentou 50 por cento ao longo de cerca de um século, este aumento incluiu fontes tropicais e de alta latitude (Chappellaz et al., 1997 Severinghaus et al., 1998 Brook et al., 1999).

    FIGURA 2.2 A taxa de acumulação de gelo na Groenlândia foi baixa durante o Younger Dryas, e tanto o início quanto o final do período mostram mudanças abruptas. Modificado de Alley et al. (1993).

    Núcleos de gelo de outros locais, incluindo Baffin Island, Canadá (Fisher et al., 1995), Huascaran, Peru (Thompson et al., 1995) e Sajama, Bolívia (Thompson et al., 1998), mostram evidências de um atraso - reversão glacial que é provavelmente o Dryas mais jovem, embora o controle de idade para esses núcleos não seja tão preciso quanto para os núcleos dos grandes mantos de gelo. A Estação Byrd, Antártica, núcleo de gelo e possivelmente outros núcleos do sul (Bender et al., 1994 Blunier e Brook, 2001) indicam um comportamento amplamente antifásico entre as altas latitudes do sul e grande parte do resto do mundo, com calor do sul durante o Intervalo de Dryas mais jovem (ver ilustração 2). O registro de Taylor Dome, na Antártica, um local próximo à costa, parece mostrar um leve resfriamento durante o Younger Dryas, embora detalhes da sincronização com outros núcleos de gelo permaneçam em discussão (Steig et al., 1998). Os registros do hemisfério sul não são comparáveis ​​aos da Groenlândia central em resolução de tempo. O descarte posterior está planejado.

    Os registros de gelo demonstram que grande parte da terra foi afetada simultaneamente pelos Dryas mais jovens, normalmente com condições frias, secas e ventosas.

    FIGURA 2.3 Dados climáticos do núcleo GISP2, região central da Groenlândia, mostrando mudanças há cerca de 8.200 anos, provavelmente causadas por uma inundação em torno da camada de gelo derretida na Baía de Hudson (Barber et al., 1999) e afetando extensas regiões do globo. O evento pontuou condições geralmente quentes não muito diferentes das recentes, portanto, o calor não é uma garantia de estabilidade climática. O acúmulo e a temperatura refletem as condições na Groenlândia, o cloreto é um sal marinho espalhado pelo vento de além da Groenlândia e o cálcio é provavelmente a poeira continental da Ásia (Biscaye et al., 1997). A fumaça do incêndio florestal provavelmente é da América do Norte, e o metano provavelmente registra a área úmida global. Os dados são mostrados como médias contínuas de aproximadamente 50 anos. Acúmulo de Alley et al. (1993) e Spinelli (1996), cloreto e cálcio de O & rsquoBrien et al. (1995), e dados de incêndio mostrados como um histograma de 50 anos de frequência de precipitação radioativa (Taylor et al., 1996), expressos como razões para seus valores médios durante os aproximadamente 2.000 anos imediatamente anteriores à Pequena Idade do Gelo. A temperatura é calculada como um desvio da média ao longo dos mesmos 2.000 anos, a partir de dados isotópicos de oxigênio do gelo (Stuiver et al., 1995), assumindo uma calibração de 0,33 por mil por grau C (Cuffey et al., 1995). As concentrações de metano do núcleo GISP2 (linha mais pesada Brook et al., 1996) e do núcleo GRIP (Blunier et al., 1995) são mostradas em partes por bilhão por volume (ppb). Observe que algumas escalas aumentam para cima e outras para baixo, conforme indicado, de modo que todas as curvas variam juntas nos eventos principais. Modificado de Alley et al. (1997).

    dições. No entanto, esses registros não fornecem muitos detalhes espaciais, nem amostram toda a Terra. Para esses, deve-se considerar uma matriz global de fontes de dados de vários tipos, conforme descrito nas subseções a seguir.

    Evidência de pólen terrestre de Dryas mais jovens

    O Dryas mais jovem foi descoberto estudando os registros biológicos encontrados em sedimentos terrestres. Esses registros revelam claramente o alcance global do evento. Devido às incertezas de datação, incluindo aquelas associadas à conversão de medições de radiocarbono em anos civis, a fase de eventos entre diferentes locais não é conhecida exatamente. Os núcleos de gelo mostram que grande parte do mundo deve ter mudado quase simultaneamente para produzir as mudanças observadas nas condições de metano, poeira asiática e Groenlândia, mas não podemos dizer com confiança se todos os eventos foram simultâneos ou alguns foram sequenciais. Segue um resumo de muitas das informações relevantes sobre o pólen terrestre, organizado por região.

    Europa

    Enquanto o hemisfério norte se recuperava da última era do gelo, cerca de 15.000 anos atrás, o clima esquentou dramaticamente e as árvores começaram a colonizar a paisagem. A evidência do aquecimento foi encontrada pela primeira vez na Escandinávia por geólogos que notaram fósseis de árvores em sedimentos orgânicos. Eles chamaram o intervalo de aquecimento de Aller & oslashd para o local onde foi observado pela primeira vez. Cobrindo a camada de Aller e oslashd estavam folhas e frutos de Dryas octopetala, uma erva ártica alpina, em camadas de areia ou siltosas (minerogênicas) acima da árvore turfosa permanece, sugerindo que o clima havia revertido várias vezes para condições muito frias. Duas dessas reversões para condições frígidas foram chamadas de Older and Younger Dryas (Jansen, 1938). Evidências consideráveis ​​dessa seqüência em centenas de diagramas de pólen em toda a Europa (Iversen, 1954 Watts, 1980) chamaram a atenção para os efeitos mais fortes do evento, que ocorreu na costa da Europa. Durante o Younger Dryas, pólen de plantas de tundra, como Artemisia (absinto) e Chenopodiaceae, substituiu abruptamente o pólen de bétula e até mesmo o pólen de conífera (por exemplo, Lowe et al., 1995 Walker, 1995 Renssen e Isarin, 1998 Birks e Ammann, 2000). Na Noruega, a temperatura média de julho foi cerca de 7-9 & degC mais baixa do que hoje e cerca de 2-4 & degC mais baixa do que o intervalo anterior quente de Aller & oslashd (Birks e Ammann, 2000). Agora é aparente que as mudanças climáticas regionais também foram grandes no sul da Europa (Lowe e Watson, 1993 Beaulieu et

    al., 1994). Por exemplo, as temperaturas médias de julho no norte da Espanha podem ter sido até 8 graus Celsius mais baixas do que hoje (Beaulieu et al., 1994).

    América do Norte

    Por muitos anos, o Younger Dryas foi considerado um evento exclusivamente europeu (Mercer, 1969 Davis et al., 1983). Foi o reexame em alta resolução da estratigrafia de pólen, a identificação de macrofósseis de plantas e a nova técnica de espectrometria de massa de acelerador de datação de 14 C desses macrofósseis que possibilitaram a documentação do evento na região sul da Nova Inglaterra nos Estados Unidos (Peteet et al., l990, 1993) e nas províncias marítimas orientais do Canadá (Mott, 1994 Mayle et al., 1993). O sinal climático no sul da Nova Inglaterra foi um resfriamento de 3-4 graus Celsius em julho no leste do Canadá, um resfriamento de 6-7 graus Celsius é estimado (a partir do pólen). Fósseis de mosca-midge em sedimentos lacustres das Montanhas Brancas de New Hampshire indicam resfriamento de cerca de 5ºC mais Younger Dryas das temperaturas máximas de verão dos lagos, uma mudança um pouco menor do que a sugerida para um transecto costeiro de Maine a New Brunswick (Cwynar e Spear, 2001). Nos Apalaches centrais, um intervalo quente e úmido coincidente com o evento Younger Dryas sugere um acentuado gradiente climático que pode ter forçado o movimento para o norte da umidade da trilha da tempestade (Kneller e Peteet, l999). Estudos posteriores da América do Norte identificaram o evento Younger Dryas em outras regiões, como o meio-oeste dos Estados Unidos (Shane e Anderson, 1993), a costa da Colúmbia Britânica (Mathewes, 1993) e a costa do Alasca (Peteet e Mann, 1994). A documentação do evento Younger Dryas em grande parte da América do Norte demonstrou que não se limitou à região circunlântica (Peteet et al., 1997).

    América Central e Caribe

    A evidência marinha do evento Younger Dryas é registrada como um intervalo de aumento da ressurgência ou diminuição do escoamento fluvial da terra sul-americana adjacente em um núcleo da Bacia de Cariaco no Caribe (Hughen et al., 1996, 2000a, b Peterson et al., 2000) (Figura 2.4). A evidência terrestre provém principalmente de três locais (Leyden, 1995). A evidência indica um declínio de temperatura de 1,5-2,5 & degC durante o degelo, provavelmente correlacionado com o Dryas mais jovem, registrado em altitudes altas e baixas cerca de 13.100-12.300 anos atrás, no extremo sul da Costa Rica, e pouco antes de 12.000 anos atrás na Guatemala (Hooghiemstra et al., 1992 Leyden et al., 1994). o

    FIGURA 2.4 Extensão global da evidência terrestre (pólen) e de núcleo de gelo (isotópica) onde o resfriamento de Dryas mais jovem (11.500 & ndash 13.000 BP) foi encontrado. Embora as evidências do hemisfério norte sejam consistentemente fortes para resfriamento, os locais do hemisfério sul contêm evidências controversas e, em alguns casos, falta de evidências para um resfriamento durante o intervalo YD. A possível ressurgência na Bacia do Cariaco durante este período também é indicada, atribuída ao aumento dos ventos alísios. O resfriamento forte varia de 13 a 4 ° C e o controverso significa que alguns locais mostram resfriamento e outros não (após Peteet, 1995).

    diminuição não foi observada na encosta ocidental do Panamá (Piperno et al., l990 Bush et al., 1992).

    América do Sul

    Na Colômbia, o estádio El Abra (um equivalente Younger Dryas) era um intervalo frio de cerca de 13.000-11.700 anos atrás, caracterizado por baixa temperatura e baixa precipitação (van der Hammen e Hooghiemstra, 1995). A linha superior da floresta durante o estádio foi 600-800 m mais baixa do que hoje, e as temperaturas médias foram cerca de 4-6 graus Celsius mais baixas do que hoje. Este evi-

    dência vem de cerca de 14 áreas, principalmente em altitudes elevadas (2000-4000 m) na Cordilheira Oriental e Central e na Serra Nevada de Santa Marta, alguns dados foram coletados nas planícies tropicais.

    Os registros glaciais tardios do Equador não exibem evidências de uma reversão climática (Hansen e Sutera, l995). Vários locais no Peru dão indicações de uma reversão climática glacial tardia, embora os sedimentos da Laguna Junin indiquem que o resfriamento ocorreu entre 14.000-13.000 anos atrás, antes do que é normalmente observado para o evento Younger Dryas (Hansen e Sutera, 1995). É necessária mais datação por radiocarbono acompanhada por amostragem de alta resolução. Como observado acima, os núcleos de gelo do Peru e da Bolívia mostram uma forte reversão glacial tardia (Thompson et al., 1995, 1998) que é provavelmente correlativa com os Dryas mais jovens, mas a datação ainda não é inequívoca.

    Por várias décadas, o sul da América do Sul tem sido uma região controversa com relação a um possível sinal de Dryas mais jovem (Heusser, 1990 Markgraf, 1991 Denton et al., 1999). Dois estudos recentes continuam o debate em diferentes regiões do sul do Chile. Um estudo no Lake District (Moreno et al., 2001) descreve três locais nos quais as condições se aproximaram do clima moderno por cerca de 15.000 anos atrás, seguido de resfriamento em duas etapas e, em seguida, aquecimento por volta de 11.200 anos atrás em um padrão semelhante ao da Europa e Groenlândia. O sincronismo aproximado entre os hemisférios norte e sul argumenta a favor de um forçamento comum ou transmissão rápida de um sinal climático entre os hemisférios. Em contraste, um estudo mais ao sul de quatro lagos não mostra nenhum sinal de Younger Dryas (Bennett et al., 2000).

    Nova Zelândia

    Evidências de pólen glacial tardio da Nova Zelândia não mostram nenhuma reversão substancial da tendência para condições mais quentes após o degelo (McGlone et al., 1997 Singer et al., 1998). No entanto, um estudo posterior (Newnham e Lowe, 2000) encontrou um intervalo de resfriamento que começou cerca de 600 anos antes do Younger Dryas e durou cerca de um milênio também, como observado abaixo, uma geleira da Nova Zelândia avançou perto do início do Younger Dryas intervalo (Denton e Hendy, 1994 cf. Denton et al., 1999).

    África

    Os dados da África Central sugerem que as condições áridas caracterizaram os Dryas mais jovens nas terras altas e nas terras baixas (Bonnefille et al., 1995). A pesquisa se concentrou em um registro de alta resolução do Burundi e

    dados pareados de 25 locais adicionais com resolução de amostragem limitada e datação de 14 C. Da mesma forma, a evidência de condições de seca durante o Younger Dryas é resumida por Gasse (2000) para as regiões equatoriais, subequatorial da África Ocidental e Sahel. Na África do Sul, entretanto, nenhuma evidência terrestre forte de mudanças na temperatura ou umidade durante o Dryas mais jovem foi observada (Scott et al., 1995).

    Evidência glacial-geológica dos Dryas mais jovens

    As geleiras são altamente responsivas às rápidas mudanças climáticas. Avanços notáveis ​​de Younger Dryas nas geleiras de saída norueguesas e finlandesas e nas montanhas escocesas foram documentados (Mangerud, 1991 Sissons, 1967). Nas Américas, a evidência glacial potencial do evento Younger Dryas foi observada perto da geleira Crowfoot no Canadá (Osborne et al., 1995 Lowell, 2000), a morena Titcomb Lakes na faixa de Wind River em Wyoming (Gosse et al., 1995 ) e a geleira Reschreiter no Equador. Pesquisas mais recentes sugerem que o Younger Dryas no Peru foi marcado pelo recuo das frentes de gelo, provavelmente impulsionado por uma redução na precipitação (Rodbell e Seltzer, 2000). Na Nova Zelândia, a geleira Franz Joseph começou a avançar no início do Younger Dryas (Denton e Hendy, 1994).

    Evidência marinha de oscilação de Dryas mais jovem

    A primeira evidência de resfriamento de Dryas mais jovens em sedimentos marinhos foi a observação de um retorno ao aumento da abundância das espécies de foraminíferos planctônicos polares. Neogloboquadrina paquiderma no Atlântico Norte (Ruddiman e McIntyre, 1981). Esta mudança sugeriu que a redução na formação de águas profundas do Atlântico Norte foi responsável pelo resfriamento Younger Dryas observado em terra (Oeschger et al., 1984 Broecker et al., 1985 Boyle e Keigwin, 1987). Trabalhos posteriores documentaram eventos de rafting no Atlântico Norte que se correlacionam com rápidas oscilações climáticas na Groenlândia, não apenas durante o período glacial, mas também durante todo o Holoceno (Bond e Lotti, 1995). Corais de águas profundas de Orphan Knoll no Atlântico Norte mostram grandes mudanças na circulação de água intermediária durante o Younger Dryas (Smith et al., 1997). As razões cádmio: cálcio em conchas do giro subtropical do Atlântico Norte indicam concentrações aumentadas de nutrientes durante os Dryas mais jovens e o período glacial, e sugerem oscilações em escala milenar que afetam o clima (Marchitto et al., L998). Cor do sedimento e outros dados da Bacia de Cariaco no Caribe

    indicam aumento da ressurgência de nutrientes e, portanto, maior produtividade causada pelo aumento da força dos ventos alísios durante o Younger Dryas (Hughen et al., 1996), ou diminuição do escoamento fluvial de massas de terra adjacentes (Peterson et al., 2000).

    Na última década, oscilações paleooceanográficas substanciais correlacionadas com os Dryas mais jovens foram documentadas em lugares tão distantes quanto o Pacífico Norte. Na Bacia de Santa Bárbara (Kennett e Ingram, 1995) e no Golfo da Califórnia (Keigwin e Jones, 1990), os sedimentos que normalmente são anóxicos tornaram-se óxidos durante o Younger Dryas. Evidências de rápida variabilidade climática no noroeste do Pacífico nos últimos 95.000 anos foram observadas (Kotilainen e Shackleton, 1995). Mesmo o Pacífico equatorial oriental produziu um evento Younger Dryas determinado a partir dos registros & delta 18 O e & delta 13 C (Koutavas e Lynch-Steiglitz, 1999).

    No Mar da Arábia do Norte e no Oceano Índico, a variabilidade climática de alta frequência associada a eventos no Hemisfério Norte também foi demonstrada (Schulz et al., 1998). Ao largo da costa da África, no Sítio 658 do Programa de Perfuração Oceânica, um período árido correspondente ao Dryas mais jovem pontuou um período úmido mais longo (deMenocal et al., 2000a). Entre 20 & degN e 20 & degS, o resfriamento Younger Dryas é observado com base na paleotermometria de alcenona (Bard et al., 1997). Em um registro de sedimento que liga a terra ao oceano, Maslin e Burns (2000) documentaram evidências de uma seca Younger Dryas no tropical Atlântico Amazonas Fan. Conforme revisado por Boyle (2000), trabalhos incluindo os de Boyle e Keigwin (1987) e Bond et al. (1997) mostraram que mudanças em proxies de conchas foraminíferas de fundo indicam redução na exportação profunda de águas que afundaram no Atlântico Norte durante o Younger Dryas. Alley e Clark (1999) revisaram as evidências de vários núcleos marinhos que mostram calor durante as Younger Dyras no Atlântico sul e nos oceanos Índico, oposto à maioria das anomalias globais, mas consistente com o calor indicado na maioria dos núcleos de gelo da Antártica naquela época (Steig et al ., 1998 Bender et al., 1999 Blunier e Brook, 2001).

    No geral, os dados disponíveis indicam que o Younger Dryas foi um evento forte com uma pegada global. Os dados disponíveis não são suficientes para identificar a anomalia climática em todos os lugares, e um melhor entendimento quase certamente exigirá mais dados. Diferentes gravadores paleoclimáticos respondem a diferentes aspectos do sistema climático com diferentes resoluções de tempo, então não é surpreendente que a imagem não seja perfeitamente clara. De modo geral, no entanto, o Dryas mais jovem foi um período frio, seco e ventoso em grande parte do mundo, embora com regiões localmente mais úmidas provavelmente ligadas a mudanças na trilha de tempestades.O extremo sul do Atlântico e muitas regiões a favor do vento no sul

    O Oceano Índico e a Antártica estavam quentes durante os Dryas mais jovens. As mudanças provavelmente foram maiores em torno do Atlântico Norte e provavelmente incluíram a redução da exportação de águas profundas do Atlântico Norte. As mudanças dentro e especialmente fora do evento foram muito rápidas.

    MUDANÇAS CLIMÁTICAS ABRUPTAS ANTES DO EVENTO DE DRYAS MAIS JOVENS

    Os registros do núcleo de gelo de 110.000 anos do centro da Groenlândia (Johnsen et al., 1997 Grootes e Stuiver, 1997) confirmaram que o Dryas mais jovem foi um em uma longa série de grandes mudanças climáticas abruptas e generalizadas (Figura 2.5). Para uma primeira aproximação, o padrão de mudança Younger Dryas (tamanho, taxa, extensão) ocorreu mais de 24 vezes durante esse intervalo, evidências adicionais de sedimentos marinhos indicam mudanças semelhantes ao longo de tempos mais longos em ciclos anteriores da idade do gelo (McManus et al., 1998 )

    Essas oscilações climáticas têm uma forma característica que consiste em um resfriamento gradual seguido de um resfriamento mais abrupto, um intervalo de frio e, finalmente, um aquecimento abrupto. Os eventos foram mais comumente espaçados em cerca de 1.500 anos, embora espaçamento de 3.000 ou 4.500 anos também seja observado (Mayewski et al., 1997 Yiou et al., 1997 Alley et al., 2001). O nome oscilação de Dansgaard / Oeschger é freqüentemente aplicado a tais mudanças com base nos primeiros trabalhos de Dansgaard et al. (1984) e Oeschger et al. (1984). A terminologia pode ser inconsistente, pois os tempos quentes associados a estes durante a era do gelo eram originalmente chamados de eventos Dansgaard / Oeschger, mas a evidência de comportamento cíclico sugere que a oscilação é mais apropriada.

    A sequência de oscilações de Dansgaard / Oeschger é observada em vários registros, como as histórias de temperaturas da superfície da água perto das Bermudas (que eram frias quando a Groenlândia era fria) (Sachs e Lehman, 1999) padrões de oxigenação das águas profundas de Santa Bárbara (que foram oxigenadas quando a Groenlândia estava fria) (Behl e Kennett, 1996) suprimento de poeira soprada pelo vento para o Mar da Arábia (que estava empoeirado quando a Groenlândia estava fria) (Schulz et al., 1998) e registros de temperatura do gelo de Byrd núcleo, a Antártica Ocidental (que era quente quando a Groenlândia estava fria) (Blunier e Brook, 2001). O metano diminuiu com quase todos os resfriamentos da Groenlândia e aumentou com o aquecimento, embora tenha mudado mais lentamente do que a temperatura (Chappellaz et al., 1997 Brook et al, 1999 D & aumlllenbach et al., 2000). As fases mais frias das oscilações de Dansgaard / Oeschger no Atlântico Norte foram marcadas pelo aumento do rafting de detritos no gelo em águas superficiais mais frias e frescas e pela redução na força de

    FIGURA 2.5 História da temperatura no centro da Groenlândia nos últimos 100.000 anos, calculada por Cuffey e Clow (1997) a partir dos dados de Grootes e Stuiver (1997). A grande oscilação de temperatura de Younger Dryas (identificada como YD) e a menor mudança de temperatura do evento cerca de 8.200 anos atrás (identificada como 8ka) são apenas as mais recentes em uma longa sequência de saltos abruptos de temperatura. Mudanças nos materiais de além da Groenlândia presos nos núcleos de gelo, incluindo poeira e metano, demonstram que, assim como para os eventos YD e 8ka, os eventos anteriores afetaram grandes áreas da Terra quase simultaneamente.

    Formação de águas profundas no Atlântico Norte (por exemplo, Lehman e Keigwin, 1992 Oppo e Lehman, 1995 Bond et al., 1993 Bond e Lotti, 1995). O padrão geográfico de anomalias climáticas associadas às fases frias das oscilações Dansgaard / Oeschger é, portanto, bastante semelhante ao do evento Younger Dryas.

    As oscilações milenares de Dansgaard / Oeschger são agrupadas em ciclos de Bond multimilenares, embora com espaçamento variável (Bond et al., 1993). Cada oscilação Dansgaard / Oeschger é ligeiramente mais fria do que a anterior por meio de algumas oscilações, então há um intervalo frio especialmente longo, seguido por um aquecimento abrupto especialmente grande. As últimas partes dos intervalos especialmente frios são marcadas pelas enigmáticas camadas de Heinrich no Atlântico Norte (Heinrich, 1988).

    As camadas de Heinrich são depósitos extensos de sedimentos de granulação grossa ao longo do Oceano Atlântico Norte. Muito do material nessas camadas é suficientemente grosseiro para que um transporte importante por icebergs tenha ocorrido. Cada camada Heinrich tem até 0,5 m de espessura perto do Estreito de Hudson, diminuindo para menos de 1 cm no lado leste do Atlântico (Andrews e Tedesco, 1992 Grousset et al., 1993). Os sedimentos transportados pelo gelo são dominados por materiais com assinaturas geoquímicas indicando uma origem na Baía de Hudson, enquanto os sedimentos entre e nas bordas finas das camadas de Heinrich incluem fontes mais diversas (Gwiazda et al., 1996a, b). A sedimentação de partes mais espessas das camadas de Heinrich foi muito mais rápida do que a dos sedimentos circundantes (McManus et al., 1998) e ocorreu em um oceano de superfície anormalmente frio e fresco (Bond et al., 1993).

    Os eventos de Heinrich estão correlacionados com a formação de águas profundas do Atlântico Norte bastante reduzida (Sarnthein et al., 1994) e anomalias climáticas semelhantes, mas maiores do que as das fases frias das oscilações não Heinrich Dansgaard / Oeschger (revisado por Broecker, 1994 e Alley e Clark, 1999).

    A panóplia de mudanças climáticas abruptas por meio do resfriamento e do aquecimento da era glacial global mais recente e provavelmente das primeiras eras glaciais não foi explicada de forma convincente. No entanto, conforme revisado posteriormente, existem muitas hipóteses e há fortes evidências de mudança no modo fundamental de operação de partes do sistema acoplado de atmosfera, oceano, gelo, superfície terrestre e biosfera.

    MUDANÇA CLIMÁTICA RÁPIDA DE EEMIAN

    Temperaturas semelhantes às dos mais recentes 10.000 anos foram alcançadas durante os períodos interglaciais anteriores, que ocorreram aproximadamente a cada 100.000 anos nos últimos 700.000 anos em resposta a características da órbita terrestre. Cada um desses interglaciais era ligeiramente diferente dos outros, pelo menos em parte porque os parâmetros orbitais não se repetem exatamente. O penúltimo interglacial, cerca de 125.000 anos atrás, é conhecido por vários nomes, incluindo Eemiano, Sangamoniano e isótopo marinho estágio 5e (com as diferentes terminologias originadas em diferentes disciplinas ou regiões geográficas e sendo amplamente, mas não de forma idêntica).

    Como o quase equivalente mais recente do período quente atual, o Eemian tem um interesse óbvio em aprender qual comportamento é provável durante os tempos quentes (van Kolfschoten e Gibbard, 2000). Os parâmetros orbitais para o Eemian produziram um pouco mais radiação solar de entrada do que

    hoje em latitudes altas do norte, trazendo condições mais quentes, pelo menos durante os verões (Montoya et al., 1998). Isso provavelmente levou a um grande recuo do manto de gelo da Groenlândia, o que provavelmente explica o alto nível do mar durante esse intervalo, sem grandes mudanças no manto de gelo da Antártica Ocidental (Cuffey e Marshall, 2000). Registros de gelo da Groenlândia para este intervalo originalmente foram interpretados como mostrando flutuações climáticas extremamente grandes e rápidas, mas distúrbios de fluxo são agora conhecidos por terem ocorrido e afetado os registros (Alley et al., 1995 Chappellaz et al., 1997).

    Muito trabalho ainda precisa ser feito em registros intactos do Eemiano, mas está cada vez mais claro em muitos arquivos paleoclimáticos que, embora o Eemiano incluísse uma importante variabilidade paleoclimática e terminasse abruptamente, o período quente não foi tão variável quanto os períodos durante o deslizamento e escalada fora da idade do gelo que se seguiu. Nessa relativa estabilidade, o Eemiano tinha muito em comum com o atual período quente, o Holoceno.

    Uma pesquisa abrangente das condições paleoclimáticas do Eem ainda não está disponível, mas alguns exemplos de resultados são destacados aqui. Variações notáveis ​​nas condições Eemianas talvez ligadas a mudanças na circulação oceânica foram documentadas por Fronval et al. (1998) e Bjorck et al. (2000). As flutuações da temperatura da água de superfície do Atlântico Norte durante o Eemian podem ter sido 1-2 & degC, em oposição às flutuações de 3-4 & degC durante o estágio frio que se seguiu imediatamente e um aquecimento deglacial no Eemian de cerca de 7 & degC (Oppo et al., 1997) .

    Os registros de pólen europeus são interpretados por Cheddadi et al. (1998) indicando uma rápida mudança para temperaturas mais frias de 6 a 10 ° C entre 4.000 e 5.000 anos após o início do Eemiano, seguido por flutuações menores de 2 a 4 ° C e 200 a 400 mm de água / ano nos próximos milênios. No entanto, Boettger et al. (2000) descobriram que o clima Eemiano, conforme registrado em dados isotópicos da Alemanha central, era relativamente estável, e as oscilações do clima Eemiano registradas em registros de pólen da Margem Ibérica também tinham baixa amplitude (Go & ntildei et al., 1999). Cortijo et al. (2000) descobriram que as condições de latitude média do Atlântico Norte durante o Eemian não envolveram grandes instabilidades, mas que o resfriamento na glaciação seguinte ocorreu abruptamente em menos de 400 anos.

    Grandes flutuações reconstruídas para o Lago Naivasha (Quênia) a partir das características dos sedimentos e assembléias de diatomáceas apresentam semelhanças com as observadas durante o Holoceno (Trauth et al., 2001). Isso é pelo menos sugestivo de um padrão geral de flutuações relativamente mais importantes na disponibilidade de umidade em latitudes baixas durante os tempos quentes e nas temperaturas nas latitudes altas durante os tempos frios.

    No geral, o Eemian não é estável e enfadonho, nem extraordinariamente variável. A maioria das regiões para as quais existem bons dados disponíveis registra flutuações significativas e importantes, algumas das quais foram abruptas, mas com variabilidade reduzida em comparação com o resfriamento e o aquecimento das eras glaciais. A atenção está especialmente voltada para as condições de seca em latitudes baixas, em vez de temperatura em latitudes altas.

    MUDANÇA CLIMÁTICA RÁPIDA DE HOLOCENO

    A relevância da mudança climática abrupta da era do gelo para o clima quente moderno ou futuros climas mais quentes não é clara. No entanto, embora as rápidas mudanças glaciais e deglaciais na temperatura fossem frequentemente maiores do que as do Holoceno (nos últimos 10.000 anos), os eventos do Holoceno também foram importantes no que diz respeito às mudanças climáticas relevantes para a sociedade (Overpeck, 1996 Overpeck e Webb, 2000). Por exemplo, houve grandes mudanças rápidas na precipitação (secas e inundações) e no tamanho e frequência de furacões, tufões e eventos El Ni & ntildeo / La Ni & ntildea. Se eles se repetissem, esses tipos de mudanças teriam grandes efeitos na sociedade. Não é surpreendente que muitos exemplos anteriores de colapso social envolvessem mudanças climáticas rápidas em algum grau (Weiss e Bradley, 2001 deMenocal, 2001a).

    Esta seção resume algumas das evidências convincentes de mudanças rápidas durante o Holoceno. Quando vemos as evidências disponíveis de mudanças climáticas abruptas no Holoceno, é evidente que suas características temporais e espaciais são mal compreendidas. Além disso, as causas das mudanças abruptas não são bem limitadas. A falta de uma compreensão mecanicista em relação às mudanças climáticas abruptas do passado é um dos aspectos inquietantes do estado da arte.

    Entre os eventos climáticos rápidos mais amplamente investigados do início ao médio Holoceno estão dois que ocorreram há cerca de 8.200 e 4.000-5.000 anos atrás. O primeiro evento (Figuras 2.3 e 2.4) foi reconhecido no gelo da Groenlândia, no Atlântico Norte, América do Norte, Europa, África e em outros lugares e foi vinculado a uma redução temporária na circulação termohalina do Atlântico Norte gerada pelo derretimento em estágio final de as camadas de gelo da América do Norte que liberaram uma grande inundação abrupta de derretimento de lagos marginais de gelo através do Estreito de Hudson até o Atlântico Norte (Bjorck et al., 1996 Alley et al., 1997 Barber et al., 1999 Gasse, 2000 Gasse and van Campo, 1994, Kneller e Peteet, 1999, von Grafenstein et al., 1999 Yu e Eicher, 1998 (cf. Stager e Mayewski, 1997). Se o mecanismo para este evento foi identificado corretamente, o evento foi um final deglacial, ou

    evento parecido com Younger Dryas silencioso. As mudanças localmente podem ter sido tão grandes quanto 10 graus Celsius no Atlântico Norte, com mudanças de cerca de 2 graus Celsius estendendo-se bem na Europa (Renssen et al., 2001). Estudos de pólen de alta resolução mostram uma resposta rápida e substancial da vegetação ao evento na Europa central, com as primeiras mudanças biológicas atrasando o clima em menos de 20 anos (Tinner e Lotter, 2001). Como muitos registros climáticos do Holoceno estão disponíveis e a causa do evento é bastante clara, isso fornece uma oportunidade para um caso de teste especialmente bem documentado de sensibilidade do modelo. O evento também é importante porque pontuou um momento em que as temperaturas foram semelhantes ou até ligeiramente acima dos níveis mais recentes, demonstrando que o calor não é garantia de estabilidade climática.

    Um evento hidrológico menos compreendido de condições úmidas a secas, ocorrendo há cerca de 5.000 anos, também ocorreu durante um período quente. Este evento não é tão bem documentado e sofre de resolução temporal inferior à ideal dos registros disponíveis. É mais evidente em registros africanos (Gasse e Van Campo, 1994 Gasse, 2000), no Atlântico Norte (Duplessy et al., 1992 Bond et al., 1997 deMenocal et al., 2000b Jennings et al., No prelo), o Oriente Médio (Cullen et al., 2000) e a Eurásia (Enzel et al., 1999, Morrill et al., em revisão). Quatro mecanismos foram propostos para explicar o evento, todos os quais poderiam ter contribuído. Em primeiro lugar, pode ter sido associado a um resfriamento no Atlântico Norte, talvez relacionado a uma desaceleração na circulação termohalina (Street-Perrott e Perrott, 1990 Gasse e van Campo, 1994 Kutzbach e Liu, 1997 deMenocal et al., 2000b ) Em segundo lugar, pode estar relacionado a um ca. sutil (e variável). Oscilação de 1500 anos na variabilidade do Atlântico (Bond et al., 1997) de origem mal compreendida, mas quase certamente envolvendo processos oceânicos (Alley et al., 1999), e estendendo-se além do trabalho recente das regiões do Atlântico Norte (Jennings et al., no prelo e Morrill et al., em revisão) indicaram que as dimensões espaço-temporais dessa variabilidade podem ser complexas. Terceiro, uma mudança abrupta no sistema El Ni & ntildeo-Oscilação Sul (ENSO) pode ter levado a um evento mais difundido na época em questão (Morrill et al., Em revisão). Em quarto lugar, os feedbacks da atmosfera-vegetação desencadeados por mudanças sutis na órbita da terra podem ter desencadeado o evento (Claussen et al., 1999) ou pelo menos amplificado (Kutzbach et al., 1996 Ganopolski et al., 1998 Braconnot et al., 1999).

    Cada vez mais atenção está sendo focada na possibilidade de que o sistema ENSO tenha mudado seu padrão de variabilidade, talvez rapidamente. A mudança mais bem documentada na frequência da variabilidade ENSO ocorreu em 1976 (Trenberth, 1990), e foi provavelmente uma das várias mudanças na frequência que ocorreram ao longo do

    últimos 200 anos (Urban et al., 2000). A discussão continua sobre a significância estatística e a persistência de longo prazo dessas mudanças e se elas devem ser consideradas evidências de oscilações normais, de mudanças abruptas de curta duração ou de mudanças climáticas abruptas de longa duração (por exemplo, Rajagopalan et al., 1999 Trenberth e Hurrell, 1999a, b). Mais para trás no Holoceno, o sistema ENSO pode ter sido dramaticamente diferente de hoje, com variabilidade muito reduzida e menos eventos fortes (Overpeck e Webb, 2000 Diaz e Markgraf, 2000 Cole, 2001 Sandweiss et al., 2001 Tudhope et al., 2001). Embora a época em que a variabilidade ENOS moderna se tornou estabelecida não seja conhecida, tem havido vários esforços baseados em modelos para explicar as mudanças, todos ligados à resposta do sistema acoplado atmosfera-oceano a pequenas mudanças de insolação orbitalmente induzidas (Bush, 1999 Otto -Bliesner, 1999 Clement et al., 2000, 2001). A mudança para uma variabilidade ENSO mais moderna também pode ter sido coincidente com outras mudanças no sistema terrestre de 4.000 a 5.000 anos atrás. Sandweiss et al. (2001) sugeriu que os eventos ENOS estavam ausentes ou substancialmente diferentes de mais recentemente entre 8.800-5.800 anos atrás, presentes, mas reduzidos entre 5.800-3.200 anos atrás, e aumentaram para níveis modernos entre 3.200-2.800 anos atrás, que seriam consistentes com outros dados que eles resumem. Rodbell et al. (1999) situou o início do Holoceno de El Ni & ntildeos em 7.000 anos atrás, com o início dos níveis modernos alcançando 5.000 anos atrás.

    Embora existam outros indícios de mudanças climáticas abruptas importantes no registro do Holoceno, a maioria deles não foi estudada ao grau necessário para colocá-los em um contexto coerente (por exemplo, examinado em vários locais). Uma observação importante é que a frequência da queda de furacões catastróficos mudou rapidamente durante o Holoceno. Por exemplo, o período de cerca de 1.000-3.500 anos atrás estava ativo na Costa do Golfo em comparação com os últimos 1.000 anos e as mudanças no clima do Atlântico Norte podem ser a causa principal (Liu e Fearn, 2000 Donnelly et al., 2001a, b). O período próximo a 1.000 anos atrás também foi possivelmente marcado por uma mudança substancial nos regimes hidrológicos na América Central e do Norte (Hodell et al., 1995, 2001 Forman et al., 2001).

    As variações climáticas no último milênio são, em geral, melhor resolvidas temporal e espacialmente do que as variações anteriores no Holoceno. Isso se deve em grande parte à maior disponibilidade de registros datados anualmente de documentos históricos, árvores, corais, núcleos de gelo e sedimentos, mas essa disponibilidade também se deve à maior ênfase no último milênio por grandes programas de ciência paleoambiental, como PAst Global changES ( PÁGINAS) do Programa Internacional Geosfera-Biosfera (IGBP). Por-

    Talvez a mudança rápida de temperatura mais estudada do Holoceno seja a mudança que começou na segunda metade do século XIX e terminou a chamada Pequena Idade do Gelo. A mudança e posterior estado de aquecimento global substancial foram sem precedentes no contexto dos últimos 500 anos e podem ser devido a uma combinação de forçantes naturais (como solar e vulcânica) e induzida pelo homem (como gases residuais) (Overpeck et al., 1997 Jones et al., 1998 Mann et al., 1998, 1999, 2000 Huang et al., 2000 Crowley, 2000 Briffa et al., 2001 Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas, 2001a).

    Em contraste com o aquecimento abrupto do final do século XIX ao início do século XX, o momento do início da Pequena Idade do Gelo é difícil de estabelecer, pois a mudança se manifesta como um período de resfriamento lento do Hemisfério Norte começando em ou antes de cerca de 1000 (Mann et al. ., 1999 Crowley, 2000 Crowley e Lowery, 2000 Briffa et al., 2001) com vários intervalos de resfriamento sustentados depois disso (por exemplo, o século XVII e início do século XIX).

    Não há registros de paleoclima insuficientes para permitir a reconstrução completa dos últimos 1.000 anos de mudança no hemisfério sul, e a incerteza permanece sobre a amplitude da mudança no hemisfério norte neste intervalo (por exemplo, Briffa et al., 2001 Huang et al., 2000) . Ainda há debate se o & ldquoMedieval Warm Period & rdquo foi mais do que um evento quente do Hemisfério Norte (Mann et al., 1999 Crowley, 2000 Crowley e Lowery, 2000 Briffa et al., 2001 Broecker, 2001). Além disso, a evidência é escassa fora do setor Atlântico Norte-europeu (Jennings e Weiner, 1996 Keigwin, 1996 Broecker, 2001) para temperaturas medievais que estavam próximas aos níveis médios do século XX.Registros adicionais resolvidos anualmente nos últimos 2.000 anos são necessários para responder a essas questões fundamentais.

    Secas Holocenas

    Os registros de temperatura existentes, conforme descrito acima, deixam claro que a variabilidade natural por si só pode gerar anomalias de temperatura regionais a hemisféricas que são suficientes para afetar muitos aspectos da atividade humana. No entanto, o registro de mudanças hidrológicas nos últimos 2.000 anos sugere efeitos ainda maiores: há ampla evidência de que uma seca decadal, mesmo em escala de um século, pode ocorrer com pouco ou nenhum aviso.

    Uma síntese da variabilidade da seca nos Estados Unidos nos últimos 2.000 anos (Woodhouse e Overpeck, 1998) usou registros de uma ampla gama de fontes proxy (cf. Cronin et al., 2000 Stahle et al., 1998). A partir desta síntese, concluiu-se que secas plurianuais semelhantes ao Pó de 1930

    Bowl ou a severa seca do sudoeste da década de 1950 ocorreram em média uma ou duas vezes por século nos últimos 2.000 anos. Além disso, decadal & ldquomegadroughts & rdquo também ocorreram frequentemente, mas em intervalos menos frequentes. O último deles ocorreu no século XVI, estendeu-se por grande parte do norte do México até o Canadá e durou mais de 20 anos em algumas regiões (Woodhouse e Overpeck, 1998 Stahle et al., 2000). Um evento anterior no século XIII também persistiu por décadas em alguns locais e envolveu a secagem prolongada de lagos na Sierra Nevada da Califórnia (Stine, 1994) e a ativação de dunas do deserto em partes das High Plains (Muhs e Holliday , 1995, 2001). Há evidências de secas ainda mais antigas do que no último milênio (Stine, 1994 Laird et al., 1996 Fritz et al., 2000), incluindo uma seca multidecadal sem precedentes que foi implicada no colapso da civilização maia clássica (Hodell et al., 1995, 2001), várias secas que levaram à remobilização de formas de relevo eólicas nas planícies altas (Forman et al., 2001) e ligação entre secas em zonas tropicais e temperadas (Lamb et al., 1995). Uma conclusão importante da pesquisa paleodrought é que os regimes de seca podem mudar rapidamente e sem aviso prévio. Um exemplo proeminente é a mudança, por volta de 1200 AP, de um regime caracterizado por longas e freqüentes secas nas High Plains para o atual regime de secas menos freqüentes e mais curtas (Laird et al., 1996 Woodhouse e Overpeck, 1998).

    Apesar do crescente conhecimento do registro paleodrought, os mecanismos causais das mudanças são mal compreendidos (Woodhouse e Overpeck, 1998). Anomalias persistentes de temperatura oceânica, talvez relacionadas a ENSO ou a Oscilação do Atlântico Norte (NAO), conforme descrito abaixo, foram propostas como um mecanismo de forçamento potencial (Forman et al., 1995 Black et al., 1999 Cole e Cook, 1998 Cole et al. ., submetido), mas causa e efeito ainda não foram provados no caso de qualquer decadal ou paleodrought mais longo na América do Norte. Também há boas evidências de secas multidecadais no Holoceno tardio fora da América do Norte (por exemplo, Stine, 1994 Verschuren et al., 2000 Nicholson, 2001), suas causas são igualmente enigmáticas. Assim, embora saibamos que secas sem precedentes nos últimos 150 anos ocorreram nos últimos 2.000 anos e, portanto, podem ocorrer no futuro, não temos o conhecimento científico para predizê-las ou reconhecer seu início.

    Inundações do Holoceno

    Assim como o registro instrumental do século XX é muito curto para entender toda a extensão da seca, é muito curto para entender como o fogo

    a frequência de grandes inundações mudou (Baker, 2000). Dados sobre as condições hidrológicas anteriores do alto rio Mississippi (Knox, 2000) e de sedimentos no Golfo do México (Brown et al., 1999) registram grandes mudanças abruptas nos regimes de inundações no Holoceno, que podem ter sido associadas a grandes salta na localização do baixo Mississippi (comutação delta-lóbulo). No oeste dos Estados Unidos, há evidências crescentes de que regimes de inundações distintamente diferentes dos de hoje, e também episódicos no tempo, eram a norma, e não a exceção. A frequência de grandes inundações na Bacia do Baixo Colorado, por exemplo, parece ter variado amplamente nos últimos 5.000 anos (Ely et al., 1993 Enzel et al., 1996), com frequência aumentada de cerca de 5.000-4.000 anos atrás , então diminua a frequência até cerca de 2.000 anos atrás, e algumas mudanças abruptas para cima, para baixo e para cima depois (Ely, 1997). Essas flutuações de frequência de inundação e flutuações substanciais em outras partes do mundo (por exemplo, Gregory et al., 1995 Baker, 1998 Benito et al., 1998) parecem estar ligadas a mudanças climáticas, mas de maneiras mal compreendidas. Claramente, uma compreensão preditiva de megadroughts e grandes inundações deve aguardar mais pesquisas.

    Esta observação sobre secas e inundações se aplica em algum nível a todas as mudanças climáticas abruptas registradas em registros proxy. Os dados são claros. Os eventos da era do gelo foram especialmente grandes e generalizados e envolveram mudanças de temperatura, precipitação, vento e assim por diante. Os eventos do Holoceno foram mais silenciosos nas regiões polares, podem ter sido mais regionalizados e geralmente envolviam a disponibilidade de água, mas frequentemente com mudanças importantes de temperatura também. Mapas de anomalias globais com múltiplas características não estão disponíveis para nenhuma das mudanças abruptas, e registros adicionais e técnicas de proxy serão necessários para fornecer tais mapas de anomalias. As lacunas de cobertura parecem especialmente grandes nos oceanos e nas latitudes meridionais, embora também existam lacunas amplas em outros lugares.

    MUDANÇAS CLIMÁTICAS RÁPIDAS NO PERÍODO INSTRUMENTAL

    Os registros instrumentais de programas de monitoramento científico oferecem a possibilidade de capturar diretamente os dados relevantes sobre mudanças climáticas abruptas com maior precisão e cobertura espacial do que os registros proxy necessariamente limitados. O período relativamente curto de registros instrumentais significa que eles perderam a maioria das mudanças abruptas discutidas acima, embora algumas secas e o aquecimento da Pequena Idade do Gelo tenham sido capturados muito bem. Os registros instrumentais se tornarão mais valiosos à medida que seu comprimento aumenta, o que justifica a manutenção da chave

    conjuntos de dados observacionais. Registros instrumentais também são críticos na caracterização de padrões de variabilidade climática que podem ter contribuído para mudanças abruptas paleoclimáticas e podem contribuir para mudanças climáticas abruptas no futuro. É importante para a compreensão da mudança climática abrupta que esses padrões ou & ldquomodes & rdquo de circulação e sua variabilidade sejam compreendidos, particularmente na escala de tempo de décadas a séculos. As mudanças abruptas pesquisadas aqui são menores em força do que os eventos extremos do registro paleoclimático, mas ainda assim são significativas à medida que as populações humanas pressionam a capacidade do meio ambiente, local e globalmente.

    Os dados instrumentais atmosféricos incluem valores de superfície e perfis verticais de inúmeras variáveis ​​físicas, incluindo temperatura, pressão, radiação e ventos. As observações de superfície, as observações radiométricas de satélite e a rede global de profilers de radiossonda lançados regularmente são assimilados em modelos de computador da atmosfera para analisar o tempo e o clima. Eles capturam as condições que causam a circulação atmosférica e os movimentos atmosféricos resultantes. Muito de nossa compreensão atual do clima vem do período observado com relativa precisão desde 1950. Mais sutis são as medições de traços de substâncias químicas, que afetam o estado físico da atmosfera e podem ser usadas para inferir seus movimentos. As séries temporais atmosféricas mais longas, que datam de várias centenas de anos, são a temperatura e a pressão da superfície.

    O oceano, como a atmosfera, é um fino envelope de fluido que cobre grande parte da Terra. Os satélites estão agora coletando observações globais da temperatura, elevação e aspereza da superfície do mar, que nos mostram as correntes e ventos da superfície com bastante precisão. Variáveis ​​climáticas cruciais, como cobertura e movimento do gelo marinho (e com menos precisão, espessura do gelo), foram medidas por satélites a partir da década de 1970. No entanto, os dados oceânicos são ainda mais restritos em cobertura e duração do que os dados atmosféricos, pois ainda é difícil penetrar nas profundezas do oceano com instrumentos em número suficiente.

    Além do problema puramente instrumental, as correntes e redemoinhos oceânicos são menores em tamanho do que os principais campos de vento atmosféricos, tornando o mapeamento da circulação oceânica mais difícil (os padrões climáticos são bem combinados em tamanho com o espaçamento das principais cidades, que historicamente fizeram sua descoberta possível, usando barômetros simples). Outra propriedade contrastante é o tempo para o fluido se ajustar totalmente a uma mudança na forçante externa: na atmosfera esse tempo é um ou dois meses, enquanto no oceano é medido em milênios. O oceano domina o armazenamento global de calor, carbono e

    água do sistema climático enquanto a atmosfera domina a resposta rápida do sistema climático e impacta mais diretamente a atividade humana.

    O impacto direto do oceano na atmosfera ocorre principalmente por meio da temperatura da superfície do mar e da cobertura de gelo. Assim, é uma sorte que os registros de temperatura estejam entre as séries temporais oceânicas mais longas e tenham a melhor cobertura espacial. Os conjuntos de dados incluem temperaturas da superfície do mar de navios oceânicos, registros longos do nível do mar na costa e da temperatura e séries temporais mais curtas ou mais dispersas de temperatura e salinidade da superfície ao fundo do mar. Séries temporais cada vez mais longas de correntes oceânicas medidas diretamente estão se tornando disponíveis, especialmente nos trópicos. A matriz TAO (Tropical Atmosphere-Ocean) no Pacífico, às vezes chamada de maior instrumento científico do mundo, mede as temperaturas equatoriais, ventos e correntes em torno de um quarto da circunferência terrestre (por exemplo, McPhaden et al., 1998). A matriz nos deu retratos detalhados dos ciclos de El Ni & ntildeo-Oscilação Sul (ENSO) e da circulação geral equatorial.

    Com o tempo, outros aspectos da circulação oceânica, química e biologia tornam-se importantes para o clima. Por exemplo, o armazenamento de calor disponível para a atmosfera depende fortemente da circulação e da estratificação da salinidade da parte superior do oceano. As profundezas do oceano são envolvidas à medida que a circulação termohalina (THC) e a circulação impulsionada pelo vento interagem para redefinir as condições da superfície. Existem "circulações invertidas" em muitas escalas, desde o THC global (ver ilustração 4) até as células rasas próximas à superfície da reviravolta paralelas ao equador. As medições diretas da circulação do oceano profundo ainda são esparsas e meios indiretos são freqüentemente usados ​​para inferir a circulação. A densidade da água (da temperatura e salinidade medidas) pode ser combinada com restrições dinâmicas e observações atmosféricas da interação ar-mar para estimar a circulação global do oceano (por exemplo, Ganachaud e Wunsch, 2000 Reid, 1994, 1998, 2001). Os resultados são consistentes com as medidas diretas limitadas de correntes e também com os padrões de rastreadores químicos observados no oceano. Os traçadores incluem gases e nutrientes dissolvidos naturais, quantidades dinâmicas, como vorticidade e densidade potenciais e insumos químicos da atividade humana. Traçadores químicos transitórios, injetados na atmosfera e subsequentemente absorvidos pelo oceano, fornecem imagens particularmente úteis da circulação do oceano. Radiocarbono de bomba, trítio e clorofluorcarbonos (CFCs), por exemplo, permitem a verificação e avaliação quantitativa das vias de afundamento de alta latitude, fluxo em direção ao equador em correntes de limite e interação com o fluxo mais lento de regiões do meio do oceano (Broecker e Peng, 1982 Doney e Jenkins, 1994 (Smethie e Fine, 2001).

    A localização, a força e a profundidade de penetração das principais regiões de afundamento do oceano em alta latitude (ver Figura 4) são conhecidos por ter mudado durante os ciclos glaciais, enfatizando a importância da cobertura de gelo marinho no isolamento do oceano da atmosfera, evitando profundas convecção e afundamento físico ocorrendo (por exemplo, Sarnthein et al., 1994). O efeito contrastante do congelamento da água do mar é que a salmoura salgada é rejeitada do gelo, produzindo um pequeno mas muito denso volume de água que pode contribuir para eventos de afundamento. Durante o século XX, mudanças menores, mas ainda significativas, da circulação profunda (por exemplo, Molinari et al., 1998) foram verificadas por traçadores e medições de corrente contínua.

    Mudanças abruptas no clima podem ocorrer com padrões espaciais que de alguma forma refletem a dinâmica natural da atmosfera e do oceano. Esses & ldquomodes & rdquo de circulação são vistos na variabilidade sazonal, interanual e decadal do sistema, e têm grande potencial como uma ajuda para entender como mudanças abruptas podem ocorrer. No trabalho de estabelecer os modos estão & ldquoteleconnections & rdquo tanto verticalmente quanto ao redor do globo. Várias ondas, particularmente ondas de Rossby (ou & ldquoplanetárias & rdquo) e ondas de Kelvin, e ondas instáveis ​​na circulação com média de tempo, estão envolvidas, assim como o transporte direto de anomalias climáticas pela circulação.

    A variabilidade natural do clima está ocorrendo agora no contexto do aquecimento global, então a discussão sobre mudanças climáticas abruptas durante o período de registros instrumentais deve reconhecer a presença de mudanças antropogênicas e naturais, e a possibilidade de forte interação entre elas.

    PADRÕES DE VARIABILIDADE CLIMÁTICA

    Registros instrumentais mostram que o clima é caracterizado por padrões ou modos de variabilidade, como os modos anulares polares e ENOS do Pacífico equatorial, conforme descrito a seguir. Os padrões espaciais podem fornecer intensificação regional das mudanças climáticas em áreas geográficas bastante pequenas. Os fortes acoplamentos e feedbacks entre, pelo menos, a atmosfera, os oceanos e o gelo marinho, e provavelmente outros elementos do sistema climático, permitem que um padrão persista por períodos de anos a muitas décadas. Os diferentes modos regionais também interagem entre si. Por exemplo, a precipitação na Amazônia responde a um modo de variabilidade do Atlântico tropical, que por si só pode estar respondendo ao ENOS ou à Oscilação Ártica.

    O comportamento de modelos altamente idealizados do sistema climático sugere que as mudanças climáticas podem se manifestar como uma mudança na fração do tempo em que o clima reside nas fases contrastantes (por exemplo, quente / frio ou

    vento forte / vento fraco) de tais oscilações (Palmer, 1993). No entanto, a comunidade científica está dividida na questão de saber se o comportamento & ldquoregime-like análogo existe em registros instrumentais relacionados ao sistema climático real. Hansen e Sutera (1995), Corti et al. (1999) e Monahan et al. (2000) encontraram evidências de tal comportamento de mudança de modo. No entanto, a evidência observacional foi questionada (por exemplo, Nitsche et al., 1994 Berner e Branstator, 2001). Além disso, permanecem questões sobre se tal comportamento deve ser característico de uma entidade com tantos graus de liberdade quanto o sistema climático (Dymnikov e Gritsoun, 2001).

    A possibilidade de que as mudanças de modo participem ou forneçam pistas para as grandes e abruptas mudanças climáticas dos tempos pré-instrumentais sugere mecanismos comuns ou mesmo causas comuns. Assim, o estudo de mudanças climáticas abruptas deve envolver a consideração dos modos preferidos do sistema climático.

    Modos Anulares

    Os modos anulares & mdash the Arctic Oscillation (AO) and the Anttarctic Oscillation (AAO) & mdash afetam principalmente as regiões polares de latitude média no Norte e no Sul e são os modos dominantes de variabilidade climática nessas áreas, especialmente no inverno. O AO e AAO representam uma transferência de massa atmosférica entre regiões subtropicais de alta pressão e baixas polares. Um estado fortemente positivo de um modo anular está associado a altos e baixos intensificados, conduzindo a uma circulação atmosférica forte. O estado negativo tem muito menos diferença entre as regiões de alta e baixa pressão e, portanto, está relacionado a uma circulação atmosférica mais fraca.

    O modo anular do sul é moderadamente simétrico em relação ao pólo, mas devido à geometria complexa dos continentes do norte, o AO é especialmente forte sobre o Atlântico Norte e menos evidente em outras regiões. Assim, o modo foi originalmente descrito como Oscilação do Atlântico Norte (NAO), e um índice NAO foi baseado na diferença de pressão atmosférica entre Portugal e Islândia (Hurrell, 1995). Quando a diferença de pressão no inverno é grande, fortes tempestades freqüentes seguem um caminho nordeste através do Atlântico Norte, produzindo clima quente e úmido no norte da Europa, condições frias e secas no norte do Canadá e condições amenas e úmidas ao longo da costa leste dos Estados Unidos. Em contraste, uma pequena diferença de pressão produz menos tempestades mais fracas, seguindo uma trilha de leste para produzir um Mediterrâneo úmido, o frio norte da Europa e uma costa leste dos Estados Unidos com neve em resposta a freqüentes explosões de ar frio.

    ENSO e Variabilidade Relacionada a ENSO

    O enfraquecimento dos ventos alísios no Pacífico equatorial e o consequente aquecimento da superfície do mar (ou falta de resfriamento por água fria ressurgida) são conhecidos como eventos El Ni & ntildeo. Esses eventos se alternam com um estado oposto, popularmente conhecido como & ldquoLa Ni & ntildea & rdquo, com fortes ventos alísios e ressurgência de águas frias ao longo do Peru e ao longo do Equador. A oscilação de poucos anos entre esses diferentes estados é o El Ni & ntildeo / Oscilação Sul. A oscilação combinada do oceano tropical e da atmosfera é importante no clima global, com impactos que se estendem muito além do Pacífico tropical para os oceanos tropical Atlântico e Índico, para o Oceano Antártico e para latitudes médias a altas no Hemisfério Norte. Existem especulações de que o aquecimento do efeito estufa é suficiente para colocar o mundo em um estado El Ni & ntildeo mais quente e quase perpétuo (por exemplo, Timmerman et al., 1999 Federov e Philander, 2000), mas não há um consenso forte.

    O ENOS pode estar ligado a outro dos principais padrões de variabilidade, o chamado padrão Pacífico Norte Americano (PNA), que exerce forte influência na distribuição da precipitação e da temperatura superficial no oeste da América do Norte. Como o AO, o padrão PNA flutua aleatoriamente de um mês para o outro, mas também exibe o que parece ser variações sistemáticas em uma escala de tempo muito mais longa. Desde 1976-1977, a polaridade positiva do padrão PNA & mdashmarcada por uma tendência de invernos relativamente suaves no Alasca e no oeste do Canadá, chuvas abaixo do normal e fluxos de córregos sobre o noroeste do Pacífico e chuvas acima do normal no sudoeste dos Estados Unidos & mdash tem sido predominante, ao passo que, durante o período de 30 anos anterior, prevaleceram condições opostas.

    A mudança abrupta em direção à polaridade positiva do padrão PNA em 1976-1977 foi coincidente e acredita-se ser causada por um padrão generalizado de mudanças em todo o Oceano Pacífico. As temperaturas da superfície do mar ao longo do cinturão equatorial e ao longo da costa das Américas tornaram-se mais quentes, enquanto mais a oeste, em latitudes temperadas, a superfície do mar tornou-se mais fria (Nitta e Yamada, 1989 Trenberth, 1990 Graham, 1994). Uma série de mudanças no ecossistema marinho ocorreu na mesma época (Ebbesmeier et al., 1991).Por exemplo, o recrutamento de salmão passou por um grande reajuste para colheitas mais abundantes ao longo da costa do Alasca, acompanhado pela deterioração das condições no sul da Colúmbia Britânica e no noroeste do Pacífico dos Estados Unidos (Francis e Hare, 1994). Outra & ldquoregime shift & rdquo em toda a bacia que foi análogo em muitos aspectos ao que ocorreu em 1976-1977, mas no sentido oposto, foi observado durante a década de 1940 (Zhang et al., 1997 Minobe e Mantua, 1999), e há

    indicações de mudanças anteriores também (Minobe, 1997). O conjunto de mudanças atmosféricas e oceânicas que foram vinculadas a essas mudanças de regime em toda a bacia é coletivamente conhecido como Oscilação Decadal do Pacífico (PDO) (Mantua et al., 1999).

    Os padrões de temperatura da superfície do mar (TSM) associados ao PDO e ENOS são semelhantes, a principal distinção sendo que as características extratropicais são um pouco mais proeminentes no padrão PDO. Como nas variações de poucos anos associadas às oscilações entre as condições El Ni & ntildeo (quente) e La Ni & ntildea (frio) no Pacífico equatorial, as décadas quentes e úmidas na zona equatorial tendem a ser marcadas por padrões de circulação extratropical que favorecem uma atividade anormalmente ativa trilha de tempestade no meio do Pacífico que se divide em direção a sua extremidade oriental. Uma fração incomumente grande de distúrbios move-se para nordeste, trazendo clima ameno e úmido para o Alasca e muitos dos remanescentes seguem para sudeste, trazendo fortes chuvas para o sul da Califórnia e o deserto dos Estados Unidos a sudoeste. As cadeias de montanhas da Colúmbia Britânica e do Noroeste do Pacífico dos Estados Unidos, que ficam diretamente a jusante da divisão na trilha da tempestade, tendem a receber menos do que a quantidade normal de neve no inverno, e isso reduz o abastecimento de água para a temporada de verão seguinte. Os mecanismos dinâmicos responsáveis ​​pelas & ldquoteleconnections & rdquo de longo alcance entre o Pacífico equatorial e os extratrópicos são mais bem compreendidos do que os processos que controlam a evolução deste fenômeno na escala de tempo decadal. Conseqüentemente, mudanças de regime como a que ocorreu em 1976-1977 são difíceis de diagnosticar em tempo real, quanto mais de prever.

    Existem várias escolas de pensamento diferentes quanto à natureza da variabilidade interdecadal do PDO, que demonstrou ser abrupta e persistente para se qualificar em nossa definição de mudança climática abrupta. A hipótese padrão é que o PDO é meramente um reflexo da variabilidade estocástica originada na atmosfera, mas amplificada por feedbacks positivos associados ao acoplamento entre a atmosfera e o oceano (Bretherton e Battisti, 2000). Se esta interpretação for válida, segue-se que esta variabilidade do tipo ENSO é inerentemente imprevisível (ou seja, que se torna claramente evidente apenas com o benefício de uma retrospectiva). As esperanças de que o fenômeno seja determinístico e, portanto, previsível, baseiam-se na noção de que a dinâmica dos oceanos desempenha um papel ativo na evolução do PDO, a ponto de definir a escala de tempo para as grandes oscilações entre a polaridade positiva e negativa do Padrão PDO. Um processo oceânico que poderia definir a escala de tempo é o tempo de recirculação das parcelas de água no Pacífico Norte no sentido horário e no subtropical do Pacífico Sul no sentido anti-horário

    giros. Uma segunda escala de tempo do giro subtropical é definida pelo tempo que leva para as ondas planetárias oceânicas se propagarem para as correntes de fronteira oeste, que então realimentam a circulação atmosférica. Um terceiro é o tempo necessário para as parcelas de água subduzidas no Pacífico Norte e Sul extratropical em latitudes em torno de 35 & degN e 25 & degS para atingir a termoclina equatorial. Foi demonstrado que os mecanismos que dependem desses processos são capazes de produzir variabilidade interdecadal semelhante ao ENOS em modelos acoplados atmosfera-oceano (Latif e Barnett, 1996). Mais dados e resultados de modelos são necessários para aprender até que ponto as escalas de tempo da variabilidade podem mudar e se o clima pode se travar em uma ou outra fase das principais oscilações. As condições médias da idade do gelo no Pacífico tropical parecem ter sido mais semelhantes a La Ni & ntildea do que durante o Holoceno. Talvez isso sugira uma ligação. A química das espécies e da concha e as proporções isotópicas de foraminfera planctônica (Lee et al., 2001) e a química e as proporções isotópicas dos corais (Tudhope et al., 2001) evidenciam as temperaturas da superfície do mar do Pacífico equatorial há pelo menos 130.000 anos. Mais frio SST médio durante as glaciações (

    3 e degC mais frio do que moderno no último máximo glacial no Lee et al. estudo também, Patrick e Thunell, 1997 (Pisias e Mix, 1997, também veja Alley e Clark, 1999) e continuado, embora os ciclos de ENSO mais fracos sejam evidentes. Os ventos glaciais equatoriais mais fortes do leste são inferidos (Lyle, 1988).

    Variabilidade tropical nos oceanos Atlântico e Índico

    A variabilidade tropical decorrente de feedbacks dentro das regiões equatoriais do Atlântico e da Índia também contribui para os modos climáticos regionais, embora de menor impacto global do que o ENOS, provavelmente devido à vasta largura do Pacífico em relação ao Atlântico ou ao Índico. A variabilidade do Atlântico tropical se correlaciona fortemente com o forçamento do ENSO e do AO. O Atlântico tropical também tem um modo que é simétrico em relação ao equador com mecanismos semelhantes aos do ENOS e pode contribuir para a previsibilidade regional (chuvas na Amazônia e na África Ocidental / Saheliana). Modos fora do equador de variabilidade do Atlântico tropical estão associados com a força e localização das Zonas de Convergência Intertropical do norte e do sul (ITCZs). O trabalho nos últimos anos revelou que a variabilidade SST do hemisfério norte e sul não está intimamente ligada. A variabilidade do Atlântico tropical tem um grande impacto nas chuvas no norte da África e no norte da América do Sul e um impacto na frequência e nos padrões dos furacões no Atlântico Norte.

    Na região tropical da Índia, as monções sazonais causadas pelos contrastes de temperatura entre o oceano e a terra têm um grande impacto na vida humana. A monção é talvez o exemplo clássico de interação oceano-atmosfera-terra. Durante o verão boreal, uma mudança para o norte do ITCZ ​​para o subcontinente indiano cria uma grande precipitação e fonte de calor nesta região. A variabilidade interanual na monção indiana está intimamente relacionada com a TSM tropical do Oceano Índico. A SST do Oceano Índico é afetada por ENOS e por um modo de variabilidade intrínseco leste-oeste do Oceano Índico semelhante em mecanismo, mas não correlacionado com o ENOS do Pacífico.

    Seca de verão prolongada

    O modo anular do Hemisfério Norte e a variabilidade semelhante ao ENSO de década a década discutida nas seções anteriores afetam o clima do Hemisfério Norte principalmente durante a temporada de inverno, e envolvem a própria atmosfera e modos preferidos de variabilidade mês a mês. Em contraste, a seca e a desertificação, quando ocorrem em latitudes extratropicais, são principalmente fenômenos de verão, cuja distribuição geográfica e evolução são determinadas tanto por processos na superfície da terra quanto pela dinâmica atmosférica. Modos dinâmicos ainda podem estar envolvidos, entretanto, como o padrão de verão de grandes anticiclones sobre os oceanos responde ao aquecimento dos continentes. As ondas de Kelvin e Rossby são ativas na determinação da forma, extensão e fluxo de umidade neste padrão (Rodwell e Hoskins, 2001) e, por sua vez, essas ondas estão envolvidas em modos dinâmicos, conforme observado acima.

    Uma longa seca popularmente conhecida como Dust Bowl afetou grandes áreas dos Estados Unidos durante a maior parte da década de 1930. Em partes das Grandes Planícies e do Meio-Oeste, os verões de 1931-1939 foram em média substancialmente mais quentes do que a média climatológica de longo prazo para a estação, com máximos diários frequentemente superiores a 40 graus Celsius, e a precipitação era deficiente (Borchert, 1950 Skaggs, 1975 Karl e Quayle, 1981 Diaz, 1983 Chang e Wallace, 1987 Chang e Smith, 2001). Grande parte da camada superficial do solo foi irreversivelmente perdida e levada por tempestades de poeira que escureceram os céus a jusante até a costa leste. Inúmeras fazendas foram abandonadas e a produtividade agrícola caiu drasticamente. Muitos dos que sobreviveram ao Dust Bowl devem ter se perguntado se as condições climáticas seriam adequadas para a agricultura novamente. No entanto, no final da década, as chuvas voltaram, e a região nunca mais foi afetada por uma seca tão prolongada.

    O que deu início ao Dust Bowl no início dos anos 1930 e o que fez com que as chuvas voltassem quase uma década depois ainda são questões em aberto. A visão predominante é que a seca é um fenômeno inerentemente estocástico, iniciado e encerrado por flutuações aleatórias nos padrões de circulação atmosférica e sustentado por longos períodos de tempo por feedback positivo da biosfera terrestre (Namias, 1960 Rind, 1982 Shukla e Mintz, 1982 Karl , 1983 Sud e Molod, 1988 Bravar e Kavvas, 1991 Xue e Shukla, 1993 Dirmeyer, 1994 Lare e Nicholson, 1994). Algumas semanas de clima anormalmente quente e seco são suficientes para secar as camadas superiores do solo, reduzindo a água disponível para as plantas absorverem através de seus sistemas radiculares. As plantas respondem reduzindo a taxa de evapotranspiração pelas folhas durante o dia (Dirmeyer, 1994 Radersma e de Reider, 1996 Xue et al., 1996). A evapotranspiração reduzida inibe a capacidade das plantas de se manterem e a superfície terrestre abaixo delas resfriadas durante o meio-dia, quando a radiação solar incidente é mais forte (Somayao et al., 1980 Gardner et al., 1981). Isso favorece temperaturas mais altas à tarde e também reduz a umidade dentro dos 1-2 km mais baixos da atmosfera (Walsh et al., 1985 Karl, 1986 Georgakakos et al., 1995 Huang et al., 1996 Dai et al., 1999). Como esse ar da camada limite é a fonte de aproximadamente metade da umidade que condensa nas tempestades de verão sobre o centro dos Estados Unidos, a umidade mais baixa favorece a precipitação reduzida (Brubaker et al., 1993 Eltahir e Bras, 1996 Koster e Suarez, 1996 Findell e Eltahir , 1999, Trenberth, 1999). Temperaturas máximas diárias mais altas, umidade mais baixa e precipitação reduzida aumentam o estresse nas plantas. Se o estresse for suficientemente severo e longo, as mudanças fisiológicas nas plantas tornam-se irreversíveis. Uma vez que o limiar seja cruzado, a primeira esperança para a restauração da vegetação normal é a próxima estação de crescimento da primavera, que pode ser daqui a 6 ou até 9 meses. Durante o restante do verão e início do outono, a superfície seca da terra continua a exercer um feedback sobre a atmosfera que perpetua as condições climáticas anormalmente quentes e secas (Yeh et al., 1984 Huang e Van den Dool, 1993 Yang et al., 1994 Huang et al., 1996 Fennesy e Shukla, 1999).

    A murcha das plantas também afeta as condições hidrológicas do solo. Na ausência de sistemas de raízes saudáveis, a água escorre mais rapidamente após as tempestades, deixando para trás menos para nutrir as plantas. Uma vez que o lençol freático cai substancialmente, um longo período de precipitação próxima ou acima do normal é necessário para restaurar a água subterrânea (Palmer, 1965 Entekhabi et al., 1992 Bravar e Kavvas, 1991 Stamm et al., 1994). A notável persistência ano a ano da seca de 1930 atesta a memória do

    vegetação e o solo. Uma vez estabelecido, um regime de clima árido, como o que prevaleceu durante o Dust Bowl, parece ser capaz de se perpetuar até que uma série oportuna de tempestades permita que a vegetação recupere um ponto de apoio (Dirmeyer e Shukla, 1996 Wang e Eltahir , 2000a, b Clark et al., 2001).

    O início e o término do Dust Bowl dos anos 1930 são exemplos de mudanças abruptas de regime de um clima favorável à agricultura para um clima mais característico de uma região desértica e vice-versa. Durante o tempo coberto por registros instrumentais, essas mudanças ocorreram com pouca frequência nos Estados Unidos, mas com mais regularidade em regiões agrícolas semiáridas, como Sahel, nordeste do Brasil e Oriente Médio (Nicholson et al., 1998 Street-Perrott et al ., 2000). Se esses regimes de seca forem suficientemente frequentes ou longos, a perda cumulativa da camada superior do solo devido à erosão eólica torna cada vez mais difícil para a vegetação prosperar, e difícil de reverter a & ldquodesertificação & rdquo ocorre (Nações Unidas, 1980). Até agora, os Estados Unidos experimentaram relativamente pouca desertificação verdadeira, mas outras regiões do globo não tiveram tanta sorte. Por exemplo, está bem documentado que o Saara se expandiu para o norte e engolfou regiões agrícolas anteriormente produtivas do Norte da África durante os últimos séculos do Império Romano (Reale e Dirmeyer, 2000). Essa transição pode muito bem ter envolvido uma série de episódios de seca prolongada análogos para o Dust Bowl.

    As práticas agrícolas influenciam a retenção da camada superficial do solo. Práticas de cultivo deficientes e sobrepastoreio foram responsabilizados pela desertificação que assolou o Norte da África, o Sahel e outras regiões semiáridas (Otterman 1981 Wendler e Eaton, 1983 Balling, 1988 Bryant et al., 1990 BenGai et al., 1998 Nicholson et al., 1998 Pickup, 1998), e o plantio de sebes projetadas para impedir o fluxo de poeira levada pelo vento foi considerado o fato de poupar grande parte das Grandes Planícies dos Estados Unidos de sofrer um destino semelhante. Não está claro se a adesão a práticas agrícolas ambientalmente saudáveis ​​será suficiente para evitar mais desertificação.

    O aquecimento global pode tornar regiões como o oeste e o centro dos Estados Unidos mais vulneráveis ​​a episódios prolongados de seca, aumentando as temperaturas durante a estação de cultivo e, portanto, aumentando a taxa de evapotranspiração. Não há evidências conclusivas de tal comportamento em resposta ao rápido aquecimento das últimas duas décadas, mas simulações com modelos climáticos indicam que um aquecimento mais pronunciado como o previsto para ocorrer até o final do século XXI poderia servir para aumentar a frequência de episódios de seca e o risco de desertificação irreversível (Rind et al., 1989 Henderson-Sellers et al., 1995 Bounoua et al., 1999).


    Conteúdo

    O consenso científico no Quinto Relatório de Avaliação do IPCC de 2014 é que:

    Uma grande fração das espécies terrestres e de água doce enfrenta maior risco de extinção sob a mudança climática projetada durante e após o século 21, especialmente porque a mudança climática interage com outros fatores de estresse, como modificação de habitat, superexploração, poluição e espécies invasoras. O risco de extinção é aumentado em todos os cenários de RCP, com o risco aumentando com a magnitude e a taxa das mudanças climáticas. Muitas espécies serão incapazes de rastrear climas adequados sob taxas de mudança climática de médio e alto alcance durante o século 21. Taxas mais baixas de mudança climática representarão menos problemas.

    Algumas previsões de como a vida seria afetada:

    • Foca-monge do Mediterrâneo: Esses animais perderam cerca de 60% de sua população nos últimos sessenta anos.
    • Florestas de Miombo da África do Sul: Se a temperatura subisse pelo menos 4,5 graus Celsius, esta área perderia cerca de 90% de seus anfíbios, 86% das aves e 80% dos mamíferos.
    • A Amazônia pode perder 69% de suas espécies de plantas.
    • No sudoeste da Austrália, 89 por cento dos anfíbios podem ser extintos localmente.
    • 60 por cento de todas as espécies estão em risco de extinção localizada em Madagascar.
    • Os Fynbos na região do Cabo Ocidental da África do Sul, que está passando por uma seca que levou à escassez de água na Cidade do Cabo, podem enfrentar extinções localizadas de um terço de suas espécies, muitas das quais são exclusivas dessa região. "- Fundo WorldWildLife

    O aumento da temperatura afetaria a quantidade de chuva e, portanto, a quantidade de água potável de que os animais precisam para sobreviver. Isso afetaria o crescimento das plantas e a desertificação. Isso iria se espalhar ainda mais em outras questões, incluindo sobrepastoreio e perda de biodiversidade. [ citação necessária ]

    Edição de 2004

    Em um estudo publicado em Natureza em 2004 descobriu que entre 15 e 37% das 1103 espécies conhecidas de plantas e animais endêmicas ou quase endêmicas serão "comprometidas com a extinção" em 2050. [8] Mais apropriadamente, as mudanças no habitat em 2050 as colocarão fora da faixa de sobrevivência para os habitantes, levando a espécie à extinção.

    Outros pesquisadores, como Thuiller et al., [9] Araújo et al., [10] Pessoa et al., [11] Buckley e Roughgarden, [12] e Harte et al. [13] levantaram preocupação em relação à incerteza em Thomas et al. Segundo as projeções, alguns desses estudos acreditam que seja uma superestimativa, outros acreditam que o risco poderia ser maior. Thomas et al. respondeu na Nature [14] abordando as críticas e concluindo "Embora mais investigação seja necessária em cada uma dessas áreas, é improvável que resulte em estimativas de extinção substancialmente reduzidas. Mudanças climáticas antropogênicas parecem definidas para gerar um grande número de extinções em nível de espécie. " Por outro lado, Daniel Botkin et al. afirmam ". estimativas globais de extinções devido à mudança climática (Thomas et al. 2004) podem ter superestimado muito a probabilidade de extinção." [15]

    Estudos mecanísticos estão documentando extinções devido às recentes mudanças climáticas: McLaughlin et al. documentou duas populações de borboletas Bay checkerspot sendo ameaçadas pela mudança de precipitação. [16] Parmesão afirma: "Poucos estudos foram conduzidos em uma escala que abrange uma espécie inteira" [17] e McLaughlin et al. concordou que "poucos estudos mecanísticos relacionaram as extinções às recentes mudanças climáticas." [16]

    Edição de 2008

    Em 2008, o gambá lemuróide branco foi relatado como a primeira espécie de mamífero conhecida a ser extinta pela mudança climática. No entanto, esses relatórios foram baseados em um mal-entendido. Uma população desses gambás nas florestas montanhosas do norte de Queensland está seriamente ameaçada pelas mudanças climáticas, pois os animais não conseguem sobreviver a temperaturas estendidas acima de 30 ° C. No entanto, outra população 100 quilômetros ao sul continua com boa saúde. [18]

    Edição de 2010

    O risco de extinção precisa levar a um processo de extinção demonstrável para validar extinções futuras atribuíveis às mudanças climáticas. Em um estudo liderado por Barry Sinervo, [19] um biólogo matemático da Universidade da Califórnia em Santa Cruz, os pesquisadores analisaram extinções contemporâneas observadas (desde que o aquecimento do clima moderno dramático começou em 1975). Os resultados do estudo indicam que as extinções de famílias de lagartos do mundo todo forçadas pelo clima já começaram. O modelo tem como premissa os limites ecofisiológicos de um organismo que está sendo ultrapassado. No caso dos lagartos, isso ocorre quando sua temperatura corporal preferida é excedida em seu ambiente local. Lagartos são ectotérmicos que regulam a temperatura corporal usando fontes de calor de seu ambiente local (o sol, temperaturas do ar quente ou rochas quentes). Pesquisas de 200 locais no México mostraram 24 extinções locais (= extirpações) de lagartos Sceloporus. Usando um modelo desenvolvido a partir dessas extinções observadas, os pesquisadores pesquisaram outras extinções ao redor do mundo e descobriram que o modelo previu essas extirpações observadas, atribuindo assim as extirpações ao redor do mundo ao aquecimento do clima.Esses modelos prevêem que as extinções de espécies de lagartos ao redor do mundo chegarão a 20% em 2080, mas até 40% de extinções em ecossistemas tropicais onde os lagartos estão mais próximos de seus limites ecofisiológicos do que os lagartos da zona temperada. [20]

    Edição de 2012

    De acordo com pesquisa publicada em 4 de janeiro de 2012 Anais da Royal Society B os modelos climáticos atuais podem ser falhos porque negligenciam dois fatores importantes: as diferenças na rapidez com que as espécies se deslocam e a competição entre as espécies. Segundo os pesquisadores, liderados por Mark C. Urban, ecologista da Universidade de Connecticut, a diversidade diminuiu quando eles levaram em conta esses fatores e surgiram novas comunidades de organismos, que não existem hoje. Como resultado, a taxa de extinções pode ser maior do que o projetado anteriormente. [21]

    Edição de 2014

    De acordo com a pesquisa publicada na edição de 30 de maio de 2014 da Ciência, a maioria das espécies conhecidas tem intervalos pequenos e o número de espécies de pequeno alcance está aumentando rapidamente. Eles estão geograficamente concentrados e têm uma probabilidade desproporcional de estar ameaçados ou já extintos. De acordo com a pesquisa, as taxas atuais de extinção são três ordens de magnitude mais altas do que a taxa de extinção de fundo, e as taxas futuras, que dependem de muitos fatores, devem aumentar. Embora tenha havido rápido progresso no desenvolvimento de áreas protegidas, tais esforços não são ecologicamente representativos, nem protegem a biodiversidade de maneira ideal. Na visão dos pesquisadores, a atividade humana tende a destruir habitats críticos onde as espécies vivem, aquece o planeta e tende a mover espécies ao redor do planeta para lugares onde não pertencem e onde podem entrar em conflito com as necessidades humanas (por exemplo, causando espécies para se tornarem pragas). [22] [23]


    De acordo com um estudo de longo prazo de mais de 60 espécies de abelhas publicado na revista Ciência disse que as mudanças climáticas afetam drásticos declínios na população e na diversidade de abelhas na América do Norte e na Europa. Esta pesquisa mostrou que os zangões estão desaparecendo em taxas "consistentes com uma extinção em massa". As populações de abelhas da América do Norte caíram 46% durante os dois períodos de tempo que o estudo usou, que foram de 1901 a 1974 e de 2000 a 2014. As populações de abelhas da América do Norte caíram 46% porque as populações de abelhas foram mais duramente atingidas nas regiões quentes do sul, como o México . De acordo com o estudo, houve anos extremos de calor mais frequentes, que ultrapassaram as faixas históricas de temperatura da espécie. [24]

    Edição 2016

    Em 2016, o Bramble Cay melomys, que vivia em uma ilha da Grande Barreira de Corais, foi relatado como provavelmente o primeiro mamífero a se extinguir devido ao aumento do nível do mar devido à mudança climática causada pelo homem. [25]

    Riscos de extinção do pinguim Adelie estão sendo relatados por causa das mudanças climáticas. O pinguim Adelie (Pygoscelis adeliae) a espécie está em declínio e a análise de dados feita nas colônias reprodutoras é usada para estimar e projetar o habitat futuro e a sustentabilidade populacional em relação ao aquecimento do mar. Em 2060, um terço da colônia de pingüins Adelie observada ao longo da Península Antártica Ocidental (WAP) estará em declínio. Os pinguins de Adelie são uma espécie circumpolar, acostumada com as faixas de clima da Antártica e em declínio populacional. As projeções do modelo climático prevêem santuário para as espécies após 2099. A população observada é similarmente proporcional à população de toda a espécie (um terço da população observada é igual a 20% da população de toda a espécie). [26]

    As proporções sexuais das tartarugas marinhas no Caribe estão sendo afetadas por causa da mudança climática. Os dados ambientais foram coletados a partir da precipitação anual e da temperatura das marés ao longo de 200 anos e mostraram um aumento na temperatura do ar (média de 31,0 graus Celsius). Esses dados foram usados ​​para relacionar o declínio da proporção sexual das tartarugas marinhas no Nordeste do Caribe e as mudanças climáticas. As espécies de tartarugas marinhas incluem Dermochelys coriacea, Chelonia myads, e Eretmochelys imbricata. A extinção é um risco para essas espécies, pois a proporção de sexos está sendo afetada, causando uma proporção maior de fêmeas para machos. Projeções estimam a taxa de declínio do sexo masculino Chelonia myads como 2,4% dos filhotes sendo machos em 2030 e 0,4% em 2090. [27]

    Edição 2019

    De acordo com o World Wildlife Fund, a onça-pintada já está "quase ameaçada" e a perda de alimentos e habitat devido aos incêndios tornam a situação mais crítica. [28]

    Os incêndios afetam a química da água (como diminuir a quantidade de oxigênio dissolvido na água), a temperatura e as taxas de erosão, que por sua vez afetam peixes e mamíferos que dependem de peixes, como a ariranha (Pteronura brasiliensis). [28]

    Edição 2020

    Os incêndios sem precedentes da temporada de incêndios florestais australianos de 2019-20, que varreu 18 milhões de acres (7 milhões de hectares) ceifaram 29 vidas humanas e estressaram a vida selvagem da Austrália. [29] Antes dos incêndios, apenas 500 pequenos dunnarts da Ilha Kangaroo (Sminthopsis aitkeni) viveu em uma ilha depois que metade dela foi queimada, é possível que apenas um tenha sobrevivido. Bramble Cay melomys (Melomys rubicola) se tornou a primeira vítima conhecida da mudança climática causada pelo homem em 2015 devido ao aumento do nível do mar e repetidas tempestades, o maior rato de ninho de pau (Condor de Leporillus) talvez na próxima. [30]

    Emus (Dromaius novaehollandiae) não estão em perigo de extinção total, embora possam sofrer extinções locais como resultado de incêndios florestais no norte de Nova Gales do Sul, emas costeiras podem ser dizimadas pelo fogo. [30] A perda de 8.000 coalas (Phascolarctos cinereus) em NSW sozinho foi significativo, e os animais estão em perigo, mas não estão funcionalmente extintos. [31] [32]

    Um estudo de fevereiro de 2020 descobriu que um terço de todas as espécies vegetais e animais podem ser extintas até 2070 como resultado da mudança climática. [33] [34]


    A cidade antiga sobreviveu misteriosamente ao colapso da civilização no Oriente Médio

    Enquanto as civilizações antigas em todo o Oriente Médio entraram em colapso, possivelmente em resposta a uma seca global há cerca de 4.200 anos, os arqueólogos descobriram que um assentamento na Síria não apenas sobreviveu, mas se expandiu.

    A próxima pergunta é - por que Tell Qarqur, um local no noroeste da Síria, cresceu em um momento em que cidades em todo o Oriente Médio estavam sendo abandonadas?

    "Houve abandono generalizado de muitos dos maiores sítios arqueológicos e cidades antigas da região e também um grande número de sítios menores", disse Jesse Casana, professor de antropologia da Universidade de Arkansas. "Em Tell Qarqur e provavelmente em outros locais também no Vale do Rio Orontes, onde nosso local está localizado, [o assentamento] continua e, em nosso caso, parece provavelmente ter se ampliado [durante aquele tempo]."

    Casana e o arqueólogo Rudolph Dornemann da Universidade de Boston descobriram casas de tijolos de barro além das muralhas da cidade, sugerindo que a área estava prosperando. [Veja as imagens da cidade antiga]

    “Parece que há um núcleo intensamente ocupado e uma área fortificada, e mais assentamentos dispersos ao seu redor”, disse Casana. Um dos membros da equipe, Amy Karoll, apresentou a pesquisa na 76ª reunião anual da Society for American Archaeology em abril.

    Desenterrando a história

    Tell Qarqur foi ocupada por cerca de 10.000 anos, entre 8.500 aC e 1350 dC Embora as escavações tenham ocorrido intermitentemente por quase três décadas, apenas uma pequena parte da cidade foi escavada até agora. A longa história do local torna difícil escavar até os 4.200 anos de idade. Para compensar, a equipe usou o radar de penetração no solo para ajudar a mapear as estruturas abaixo da superfície.

    Uma das descobertas escavadas mais interessantes é um pequeno templo ou santuário feito de pedra que também data de 4.200 anos. "É uma pequena construção de pedra com toda uma série de bacias gessadas dentro do prédio que provavelmente foram usadas em algum tipo de ritual de libação", disse Casana.

    A equipe também encontrou grandes pedras em pé, ossos de ovelhas bebês, estandes de culto usados ​​para incenso e estatuetas decorativas, algumas das quais agora estão em exibição em um museu local.

    Alterações climáticas globais

    Dados ambientais coletados de várias fontes, incluindo núcleos de sedimentos oceânicos e restos de plantas, sugerem que houve um evento climático que abalou o Oriente Médio e grande parte do planeta 4.200 anos atrás. [10 resultados surpreendentes da mudança climática]

    "Há 4.200 anos, houve uma mudança climática abrupta, e uma seca abrupta e uma deflexão abrupta dos ventos de oeste do Mediterrâneo que transportam o ar úmido para a região leste do Mediterrâneo", disse Harvey Weiss da Universidade de Yale ao LiveScience.

    Weiss tem pesquisado o fenômeno, trabalhando com outros estudiosos para descobrir quão amplo foi esse evento e quais foram seus efeitos.

    "Essa deflexão desses ventos reduziu a precipitação anual em todo o oeste da Ásia por cerca de 300 anos", disse ele, com as chuvas sendo reduzidas em algo entre 30 e 50 por cento. Isso significava que as cidades do Oriente Médio que dependiam de safras de chuva tiveram dificuldade para sobreviver.

    Junto com as sociedades da Mesopotâmia e do Mediterrâneo oriental que morreram, o Antigo Império Egito, uma civilização que construiu as Grandes Pirâmides, entrou em colapso. "Um sistema meteorológico diferente reduziu o fluxo do rio Nilo no mesmo período, então o Nilo foi afetado", disse Weiss.

    Casana alertou que nem todos os estudiosos estão convencidos de que a mudança climática foi a principal causa do colapso de cidades no Oriente Médio.

    "É uma pergunta muito espinhosa", disse Casana.

    Alguns pesquisadores "simplesmente não gostam do tipo de história causal um a um que esse tipo de narrativa conta, em que a chuva parou de cair e todos morreram", disse ele, acrescentando que a forma como as pessoas estavam cultivando e usando a terra também pode ter desempenhado um papel importante.

    Outro fator é a instável estabilidade política que os grandes estados às vezes enfrentam. "Existem outros estudiosos que simplesmente pensam que o declínio dessas civilizações, naquela época, é uma espécie de parte integrante da história da própria civilização", disse Casana.

    Por que Tell Qarqur sobreviveu?

    A questão agora é por que Tell Qarqur é diferente. Por que o site sobreviveu e se expandiu enquanto tantos outros desabaram? Casana disse que até que mais escavações sejam feitas, o júri ainda não saberá o motivo.

    Weiss acredita que o rio Orontes, onde fica a cidade, é a chave para responder a essa pergunta. Ele apontou que outros sítios arqueológicos no rio, incluindo Qatna e Nasriyah, também parecem ter prosperado durante este tempo de colapso.

    "O rio Orontes é alimentado por uma enorme câmara subterrânea de água, que é chamada de Karst", disse Weiss. "Essa enorme fonte subterrânea de água continuou a fluir e a alimentar o rio Orontes durante este período em que as chuvas diminuíram."

    Existem outras questões. Antes do colapso, Tell Qarqur estava na esfera de influência de um poderoso reino conhecido como Ebla. Esse reino foi destruído em algum momento antes de 4.200 anos atrás. Isso provavelmente mudou a forma como a cidade era governada e administrada, algo que futuras escavações podem revelar.

    "O que acontece com a realidade política da comunidade de Qarqur eu não sei", disse Casana. "Tenho certeza de que deve ter havido alguma mudança."

    Weiss disse que a descoberta de cidades que cresceram durante o colapso do clima oferece uma nova fronteira para arqueólogos e cientistas investigarem.

    "Eu acho que a cultura dos primeiros quatro bronze [o nome científico para este período de colapso] dos Orontes só agora está emergindo para nossa atenção e que vai fornecer um exemplo extremamente interessante de crescimento cultural em ambientes únicos durante este período, " ele disse.

    Siga o LiveScience para as últimas notícias e descobertas científicas no Twitter @livescience e em Facebook.


    Mudanças climáticas abruptas podem ter abalado o berço da civilização - História

    postado em 15/02/2004 11h18:28 PST por culpa

    Mudança climática da Mesopotâmia

    Os geocientistas estão explorando cada vez mais uma tendência interessante: a mudança climática afeta a sociedade humana há milhares de anos. Na reunião anual da American Geophysical Union em dezembro, um arqueólogo apresentou uma pesquisa que sugere que as mudanças climáticas afetaram a maneira como as culturas se desenvolveram e entraram em colapso no berço da civilização & # 151 antiga Mesopotâmia & # 151 há mais de 8.000 anos.

    Os arqueólogos encontraram evidências de uma migração em massa da região mais temperada do norte da Mesopotâmia para a árida região do sul por volta de 6400 a.C. Nos mil anos anteriores, as pessoas cultivaram terras aráveis ​​no norte da Mesopotâmia, usando água da chuva natural para abastecer suas plantações. Portanto, os arqueólogos há muito se perguntam por que os povos antigos se mudaram de uma área onde podiam cultivar facilmente para começar uma vida muito mais difícil no sul. & # 147O desafio para nós, como paleoclimatólogos, é desenvolver registros muito mais detalhados e bem datados. & # 148 -Peter deMenocal, Universidade de Columbia

    Um dos motivos pode ser o clima, disse Harvey Weiss, arqueólogo da Universidade de Yale, na reunião de dezembro. O registro do clima na antiga Mesopotâmia e ao redor do mundo mostra um evento de mudança climática abrupta em 6400 a.C., cerca de 8.200 anos de radiocarbono antes do presente. Um período de imenso resfriamento e seca persistiu pelos próximos 200 a 300 anos.

    Quando a seca severa e o resfriamento atingiram a região, não havia mais água da chuva suficiente para sustentar a agricultura no norte, diz Weiss. E a irrigação não era possível devido à topografia, então essas populações ficaram com duas alternativas de subsistência: nomadismo pastoril ou migração.

    Os arqueólogos começaram a ver evidências de assentamentos no sul da Mesopotâmia logo após 6400 a.C. No sul, uma área árida demais para sustentar a agricultura de sequeiro, a irrigação dos rios Tigre e Eufrates teria sido possível onde os rios correm em nível plano, diz Weiss. A agricultura de irrigação consumia três a quatro vezes o esforço de trabalho da agricultura de sequeiro, mas a agricultura de irrigação teria tornado a produção excedente mais fácil porque o rendimento era o dobro da agricultura de sequeiro. A produção excedente significava que as pessoas podiam começar a se especializar no artesanato em tempo integral, em vez de depender exclusivamente da agricultura, diz Weiss, dando origem à sociedade de primeira classe e às primeiras cidades.

    “Talvez seja muito extremo dizer que a mudança climática causou o colapso de todas as sociedades avançadas”, diz Peter deMenocal, paleoceanógrafo do Observatório Terrestre Lamont-Doherty da Universidade de Columbia. “Mas também é extremo demais dizer que a mudança climática não teve efeito. O desafio para nós, como paleoclimatólogos, é desenvolver registros muito mais detalhados e bem datados ”, diz ele.

    A questão mais fundamental na arqueologia mesopotâmica, Weiss conclui, & quotis, "por que existe uma arqueologia mesopotâmica?" ele agora pode ligar as mudanças de estilo de vida e migração que foram essenciais para a formação inicial de classes e vida urbana na Mesopotâmia a uma mudança abrupta de vários séculos em direção a condições mais secas que ocorreram cerca de 8.200 anos antes do presente.


    A cidade antiga sobreviveu à medida que as civilizações entraram em colapso

    Conforme civilizações antigas em todo o Oriente Médio entraram em colapso, possivelmente em resposta a uma seca global há cerca de 4.200 anos, os arqueólogos descobriram que um assentamento na Síria não apenas sobreviveu, mas se expandiu.

    A próxima pergunta é - por que Tell Qarqur, um local no noroeste da Síria, cresceu em um momento em que cidades em todo o Oriente Médio estavam sendo abandonadas?

    "Houve abandono generalizado de muitos dos maiores sítios arqueológicos e cidades antigas da região e também um grande número de sítios menores", disse Jesse Casana, professor de antropologia da Universidade de Arkansas. "Em Tell Qarqur e provavelmente em outros locais também no Vale do Rio Orontes, onde nosso local está localizado, (assentamento) continua e, em nosso caso, parece ter provavelmente se ampliado (durante aquele tempo)."

    Casana e o arqueólogo Rudolph Dornemann da Universidade de Boston descobriram casas de tijolos de barro além das muralhas da cidade, sugerindo que a área estava prosperando.

    “Parece que há um núcleo intensamente ocupado e uma área fortificada, e mais assentamentos dispersos ao seu redor”, disse Casana. Um dos membros da equipe, Amy Karoll, apresentou a pesquisa na 76ª reunião anual da Society for American Archaeology em abril.

    Desenterrando a história
    Tell Qarqur foi ocupada por cerca de 10.000 anos, entre 8.500 a.C. e 1350 d.C. Embora as escavações tenham acontecido intermitentemente por quase três décadas, apenas uma pequena parte da cidade foi escavada até agora. A longa história do local torna difícil escavar até os 4.200 anos de idade. Para compensar, a equipe usou o radar de penetração no solo para ajudar a mapear as estruturas abaixo da superfície.

    Uma das descobertas escavadas mais interessantes é um pequeno templo ou santuário feito de pedra que também data de 4.200 anos. "É uma pequena construção de pedra com toda uma série de bacias gessadas dentro do prédio que provavelmente foram usadas em algum tipo de ritual de libação", disse Casana.

    A equipe também encontrou grandes pedras em pé, ossos de ovelhas, estandes de culto usados ​​para incenso e estatuetas decorativas, algumas das quais agora estão em exibição em um museu local.

    Alterações climáticas globais
    Dados ambientais coletados de várias fontes, incluindo núcleos de sedimentos oceânicos e restos de plantas, sugerem que houve um evento climático que abalou o Oriente Médio e grande parte do planeta 4.200 anos atrás.

    "Há 4.200 anos, houve uma mudança climática abrupta, e uma seca abrupta e uma deflexão abrupta dos ventos de oeste do Mediterrâneo que transportam o ar úmido para a região leste do Mediterrâneo", disse Harvey Weiss da Universidade de Yale ao LiveScience.

    Weiss tem pesquisado o fenômeno, trabalhando com outros estudiosos para descobrir quão amplo foi esse evento e quais foram seus efeitos.

    "Essa deflexão desses ventos reduziu a precipitação anual em todo o oeste da Ásia por cerca de 300 anos", disse ele, com as chuvas sendo reduzidas em algo entre 30% e 50%. Isso significava que as cidades do Oriente Médio que dependiam de safras de chuva tiveram dificuldade para sobreviver.

    Junto com as sociedades da Mesopotâmia e do Mediterrâneo oriental que morreram, o Antigo Império Egito, uma civilização que construiu as Grandes Pirâmides, entrou em colapso. "Um sistema meteorológico diferente reduziu o fluxo do rio Nilo no mesmo período, então o Nilo foi afetado", disse Weiss.

    Casana alertou que nem todos os estudiosos estão convencidos de que as mudanças climáticas foram a principal causa do colapso de cidades no Oriente Médio.

    "É uma pergunta muito espinhosa", disse Casana.

    Alguns pesquisadores "simplesmente não gostam do tipo de história causal um a um que esse tipo de narrativa conta, em que a chuva parou de cair e todos morreram", disse ele, acrescentando que a forma como as pessoas estavam cultivando e usando a terra também pode ter desempenhado um papel importante.

    Outro fator é a instável estabilidade política que os grandes estados às vezes enfrentam. "Existem outros estudiosos que simplesmente pensam que o declínio dessas civilizações, naquela época, é uma espécie de parte integrante da história da própria civilização", disse Casana.

    Por que Tell Qarqur sobreviveu?
    A questão agora é por que Tell Qarqur é diferente. Por que o site sobreviveu e se expandiu enquanto tantos outros desabaram? Casana disse que até que mais escavações sejam feitas, o júri ainda não saberá o motivo.

    Weiss acredita que o rio Orontes, onde fica a cidade, é a chave para responder a essa pergunta. Ele apontou que outros sítios arqueológicos no rio, incluindo Qatna e Nasriyah, também parecem ter prosperado durante este tempo de colapso.

    "O rio Orontes é alimentado por uma enorme câmara subterrânea de água, que é chamada de Karst", disse Weiss. "Essa enorme fonte subterrânea de água continuou a fluir e a alimentar o rio Orontes durante este período em que as chuvas diminuíram."

    Existem outras questões. Antes do colapso, Tell Qarqur estava na esfera de influência de um poderoso reino conhecido como Ebla. Esse reino foi destruído em algum momento antes de 4.200 anos atrás. Isso provavelmente mudou a forma como a cidade era governada e administrada, algo que futuras escavações podem revelar.

    "O que acontece com a realidade política da comunidade de Qarqur eu não sei", disse Casana. "Tenho certeza de que deve ter havido alguma mudança."

    Weiss disse que a descoberta de cidades que cresceram durante o colapso do clima oferece uma nova fronteira para arqueólogos e cientistas investigarem.

    "Acho que a cultura dos primeiros quatro bronze (o nome científico para este período de colapso) dos Orontes só agora está emergindo para nossa atenção e que vai fornecer um exemplo extremamente interessante de crescimento cultural em ambientes únicos durante este período, " ele disse.

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