O testemunho das árvores: Vulcões influenciaram temperatura nos últimos 2000 anos

Com informações da Universidade de Cambridge - 16/10/2020

Esta é a primeira vez que os climatologistas usaram dados de árvores distribuídas de forma homogênea por todo o período estudado.
[Imagem: Clive Oppenheimer]

Árvores como termômetros

Pesquisadores demonstraram que, nos últimos 2.000 anos, os vulcões desempenharam um papel maior na variabilidade natural da temperatura do que se pensava anteriormente, e seus efeitos climáticos podem ter contribuído para mudanças sociais e econômicas registradas historicamente.

Ulf Büntgen e seus colegas - a equipe é formada por cientistas de nove países - usaram amostras de mais de 9.000 árvores vivas e mortas para obter um registro anual preciso das temperaturas do verão na América do Norte e na Eurásia, desde o ano 1 da nossa era.

Os dados revelaram períodos mais frios e mais quentes, que foram então comparados com os registros de erupções vulcânicas muito grandes, bem como com eventos históricos importantes.

A equipe destaca a precisão inédita do seu conjunto de dados, que usou o mesmo número de árvores ao longo de todos os 2.000 anos. Reconstruções anteriores do clima ao longo desse período tão prolongado feitas anteriormente foram influenciadas pela super-representação de árvores de épocas mais recentes.

Vulcões, aquecimento e resfriamento globais

Os resultados mostram que o efeito dos vulcões nas mudanças da temperatura global é ainda maior do que se reconhecia.

Comparando os dados dos anéis das árvores com evidências coletadas em amostras de gelo, os pesquisadores foram capazes de identificar o efeito das erupções vulcânicas nas temperaturas de verão.

Grandes erupções vulcânicas podem reduzir as temperaturas médias globais por frações de grau Celsius, com efeitos mais fortes em partes da América do Norte e da Eurásia. O principal fator é a quantidade de enxofre emitida durante a erupção, que atinge a estratosfera, onde forma partículas minúsculas que reduzem a intensidade da luz do Sol que chega à superfície. Isso pode resultar em estações de cultivo mais curtas e temperaturas mais baixas, o que, por sua vez, leva a menores colheitas. Por outro lado, em períodos em que ocorreram menos erupções grandes, a Terra é capaz de absorver mais calor do Sol e as temperaturas sobem.

"Alguns modelos climáticos presumem que o efeito dos vulcões é pontual e curto," disse Ulf Büntgen, da Universidade de Cambridge, no Reino Unido. "No entanto, se você olhar para o efeito cumulativo ao longo de um século inteiro, esse efeito pode ser muito mais longo. Em parte, podemos explicar as condições quentes durante os séculos 3, 10 e 11 por meio de uma comparativa ausência de erupções."

Os vulcões explicam virtualmente todas as oscilações de temperatura registradas historicamente.
[Imagem: Ulf Büntgen et al. - 10.1016/j.dendro.2020.125757]

Mudança climática e economia

Em comparação com as reconstruções de temperatura em grande escala existentes dos últimos 1.200-2.000 anos, o estudo revela uma maior variabilidade da temperatura pré-industrial no verão, incluindo fortes evidências da Pequena Idade do Gelo na Antiguidade Tardia (LALIA), nos séculos 6 e 7.

Em seguida, trabalhando com historiadores, os cientistas descobriram que o calor relativamente constante durante os períodos romano e medieval, quando grandes erupções vulcânicas eram menos frequentes, frequentemente coincidia com a prosperidade social e estabilidade política na Europa e na China. Por outro lado, os períodos caracterizados por vulcanismo mais forte frequentemente coincidiram com épocas de conflito e declínio econômico.

"Interpretar a história é sempre um desafio," disse o professor Clive Oppenheimer, o vulcanologista líder do estudo. "Tantos fatores entram em jogo - política, economia, cultura. Mas uma grande erupção, que leva a quedas generalizadas na produção de grãos, pode prejudicar milhões de pessoas. A fome pode levar à penúria, doenças, conflitos e migração. Vemos muitas evidências disso no registro histórico."

"Sabíamos que grandes erupções poderiam ter esses efeitos, especialmente quando as sociedades já estavam estressadas, mas eu fiquei surpreso ao ver o efeito oposto tão claramente em nossos dados - que séculos com poucas erupções tiveram verões mais quentes do que a média de longo prazo," completou Oppenheimer.

Nexo vulcões-clima-sociedade.
[Imagem: Ulf Büntgen et al. - 10.1016/j.dendro.2020.125757]

Aquecimento antropogênico

As temperaturas do verão nas décadas de 280, 990 e 1020, quando a atividade vulcânica foi baixa, são comparáveis às condições modernas até 2010.

Contudo, a equipe afirma que seu trabalho não contesta a noção de que o aquecimento anômalo na atualidade, quando não têm sido registradas grandes erupções vulcânicas, seja causado pelo homem.

"Os humanos não têm efeito sobre a erupção ou não de um vulcão, mas a tendência de aquecimento que estamos vendo agora está certamente relacionada à atividade humana," defende Büntgen. "Embora nada sobre o futuro seja certo, faríamos bem em aprender como a mudança climática afetou a civilização humana no passado."

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