A Terra já estava esquentando ou o aquecimento global reverteu uma tendência de resfriamento?

Ao longo do último século, a temperatura média da Terra aumentou rapidamente aumentou cerca de 1 grau Celsius (1,8 graus Fahrenheit).A evidência é difícil de contestar.Vem de termômetros e outros sensores em todo o mundo.

Mas e quanto aos milhares de anos anteriores à Revolução Industrial, antes dos termómetros e antes dos humanos aquecerem o clima liberando dióxido de carbono que retém calor dos combustíveis fósseis?

Naquela época, a temperatura da Terra estava aumentando ou esfriando?

Embora os cientistas saibam mais sobre os 6.000 anos mais recentes do que qualquer outro intervalo multimilenar, os estudos sobre esta tendência de longo prazo da temperatura global chegaram à conclusão. conclusões contrastantes.

Para tentar resolver a diferença, realizámos uma avaliação abrangente e à escala global das evidências existentes, incluindo tanto arquivos naturais, como anéis de árvores e sedimentos do fundo do mar, como modelos climáticos.Nossos resultados, publicado em fevereiro15, 2023, sugerem formas de melhorar as previsões climáticas para evitar perder alguns feedbacks climáticos importantes, lentos e de ocorrência natural.

Aquecimento global em contexto

Cientistas como nós, que estudamos o clima passado, ou paleoclima, procure dados de temperatura de tempos remotos, muito antes dos termômetros e satélites.

Temos duas opções:Podemos encontrar informações sobre o clima passado armazenadas em arquivos naturais, ou podemos simular o passado usando modelos climáticos.

Existem vários arquivos naturais que registram mudanças no clima ao longo do tempo.Os anéis de crescimento que se formam a cada ano em árvores, estalagmites e corais pode ser usado para reconstruir a temperatura passada.Dados semelhantes podem ser encontrados em gelo glaciar e em pequenas conchas encontradas no sedimento que se acumula ao longo do tempo no fundo do oceano ou lagos.Eles servem como substitutos, ou substitutos, para medições baseadas em termômetros.

Por exemplo, alterações na largura dos anéis das árvores podem registrar flutuações de temperatura.Se a temperatura durante a estação de crescimento for muito baixa, o anel da árvore que se forma naquele ano será mais fino do que o de um ano com temperaturas mais altas.

Outro indicador de temperatura é encontrado nos sedimentos do fundo do mar, nos restos de minúsculas criaturas que vivem no oceano, chamadas foraminíferos.Quando um foraminífero está vivo, a composição química de seu a concha muda dependendo da temperatura do oceano.Quando morre, a concha afunda e fica soterrada por outros detritos ao longo do tempo, formando camadas de sedimentos no fundo do oceano.Os paleoclimatologistas podem então extrair núcleos de sedimentos e analisar quimicamente as conchas nessas camadas para determinar a sua composição e idade, por vezes remontando a milénios.

Os modelos climáticos, a nossa outra ferramenta para explorar ambientes passados, são representações matemáticas do sistema climático da Terra.Eles modelam as relações entre a atmosfera, a biosfera e a hidrosfera para criar a nossa melhor réplica da realidade.

Os modelos climáticos são usados ​​para estudar as condições atuais, prever mudanças no futuro e reconstruir o passado.Por exemplo, os cientistas podem introduzir as concentrações passadas de gases com efeito de estufa, que conhecemos por informações armazenadas em pequenas bolhas no gelo antigo, e o modelo pode usar essas informações para simular a temperatura passada.Dados climáticos modernos e detalhes de arquivos naturais são usados ​​para testar sua precisão.

Os dados proxy e os modelos climáticos têm pontos fortes diferentes.

Os indicadores são tangíveis e mensuráveis ​​e muitas vezes têm uma resposta bem compreendida à temperatura.No entanto, eles não estão distribuídos uniformemente pelo mundo ou ao longo do tempo.Isso torna difícil reconstruir temperaturas globais contínuas.

Em contraste, os modelos climáticos são contínuos no espaço e no tempo, mas embora sejam muitas vezes muito hábeis, nunca captarão todos os detalhes do sistema climático.

Um enigma da paleotemperatura

Em nosso novo artigo de revisão, avaliamos a teoria climática, dados proxy e simulações de modelos, com foco em indicadores de temperatura global.Consideramos cuidadosamente os processos que ocorrem naturalmente e que afetam o clima, incluindo variações de longo prazo na A órbita da Terra em torno do Sol, concentrações de gases de efeito estufa, erupções vulcânicas e a força da energia térmica do Sol.

Também examinamos importantes feedbacks climáticos, como mudanças na vegetação e no gelo marinho, que podem influenciar a temperatura global.Por exemplo, há fortes evidências de que menos gelo marinho no Ártico e mais cobertura vegetal existiu durante um período cerca de 6.000 anos atrás do que no século XIX.Isso teria escurecido a superfície da Terra, fazendo com que ela absorvesse mais calor.

Os nossos dois tipos de evidências oferecem respostas diferentes relativamente à tendência da temperatura da Terra ao longo dos 6.000 anos anteriores ao aquecimento global moderno.Os arquivos naturais geralmente mostram que a temperatura média da Terra há cerca de 6.000 anos era mais quente em cerca de 0,7 C (1,3 F) em comparação com a mediana do século 19, e depois esfriou gradualmente até a Revolução Industrial.Descobrimos que a maioria das evidências aponta para esse resultado.

Entretanto, os modelos climáticos mostram geralmente uma ligeira tendência de aquecimento, correspondendo a um aumento gradual do dióxido de carbono à medida que sociedades baseadas na agricultura desenvolvidas durante os milênios depois mantos de gelo recuaram no Hemisfério Norte.

Como melhorar as previsões climáticas

A nossa avaliação destaca algumas formas de melhorar as previsões climáticas.

Por exemplo, descobrimos que os modelos seriam mais poderosos se representassem de forma mais completa determinados feedbacks climáticos.Um experimento de modelo climático que incluiu o aumento da cobertura vegetal em algumas regiões há 6.000 anos foi capaz de simular o pico da temperatura global que vemos nos registos proxy, ao contrário da maioria das outras simulações de modelos, que não incluem esta vegetação expandida.

Compreender e incorporar melhor estes e outros feedbacks será importante à medida que os cientistas continuam a melhorar a nossa capacidade de prever mudanças futuras.