Lasers espaciais revelam oceanos subindo mais rápido do que nunca
O aumento do nível médio global do mar (GMSL) é um dos sinais mais claros de um planeta em aquecimento. Pesquisadores da Universidade Politécnica de Hong Kong (PolyU) produziram o primeiro registro altamente preciso de 30 anos (1993-2022) de mudanças na massa global do oceano, também conhecido como nível baristático do mar. As suas descobertas mostram que a massa crescente dos oceanos desempenhou um papel importante no aumento do nível do mar. Durante este período, o GMSL aumentou a uma taxa média de cerca de 3,3 mm por ano, e a própria taxa tem vindo a acelerar, sublinhando a intensificação do impacto das alterações climáticas. O estudo foi publicado no Anais da Academia Nacional de Ciências.
A subida do nível do mar é impulsionada principalmente por dois processos. Uma delas é a expansão da água do mar à medida que aquece, uma vez que os oceanos absorvem cerca de 90% do excesso de calor retido no sistema climático da Terra. A outra é a adição de água proveniente do derretimento do gelo terrestre, o que aumenta a massa total dos oceanos. Acompanhar as mudanças a longo prazo na massa oceânica é, portanto, essencial para compreender por que razão o nível do mar está a subir hoje.
Primeiro registro direto de 30 anos de mudança de massa oceânica
A equipe de pesquisa foi liderada pelo Prof. Jianli Chen, Professor Catedrático de Geodésia Espacial e Ciências da Terra no Departamento de Topografia e Geoinformática da PolyU (LSGI) e membro principal do Instituto de Pesquisa para Terra e Espaço da PolyU. Dr. Yufeng Nie, professor assistente de pesquisa da LSGI, atuou como autor principal e correspondente. Juntos, eles forneceram as primeiras estimativas diretas da mudança global na massa dos oceanos entre 1993 e 2022, usando dados de campo gravitacional variável no tempo coletados por meio de alcance a laser por satélite (SLR).
Anteriormente, as projeções da subida do nível do mar dependiam fortemente da altimetria de satélite, que mede a altura da superfície do oceano. Registros detalhados do nível baristático do mar com base na gravimetria de satélite só foram disponibilizados após o lançamento do Experimento de Recuperação de Gravidade e Clima em 2002. O SLR, um método geodésico espacial há muito estabelecido, funciona disparando pulsos de laser entre satélites e estações terrestres para medir distâncias com alta precisão. No entanto, a sua utilização no estudo da massa oceânica tem sido limitada devido a desafios técnicos. Estes incluem o pequeno número de satélites e estações de rastreamento, a elevada altitude orbital dos satélites, que restringe a detecção a amplos padrões gravitacionais, e a resolução relativamente baixa das medições gravitacionais.
Modelagem inovadora revela potencial de satélite
Para superar esses obstáculos, a equipe desenvolveu uma abordagem de modelagem futura que melhora a resolução espacial ao incorporar informações detalhadas sobre os limites entre os oceanos e a terra. Este método permite que dados gravitacionais baseados em SLR sejam usados de forma mais eficaz para calcular mudanças na massa do oceano durante longos períodos.
Utilizando esta abordagem, os investigadores determinaram que o nível global do mar aumentou cerca de 90 mm entre 1993 e 2022. Aproximadamente 60% desse aumento foi causado pelo crescimento da massa dos oceanos. Desde cerca de 2005, o aumento da massa oceânica tem sido o principal factor que impulsiona o aumento do nível do mar. A principal fonte desta água adicionada é o derretimento acelerado do gelo terrestre, especialmente da Groenlândia. Durante todo o período de estudo, o derretimento das camadas de gelo polares e dos glaciares das montanhas contribuiu com mais de 80% do aumento total da massa oceânica global.
Implicações para modelos climáticos e projeções futuras
O professor Jianli Chen disse: “Nas últimas décadas, o aquecimento climático levou à perda acelerada de gelo terrestre, que tem desempenhado um papel cada vez mais dominante na condução do aumento global do nível do mar. Nossa pesquisa permite a quantificação direta do aumento global da massa oceânica e fornece uma avaliação abrangente de seu impacto de longo prazo no orçamento do nível do mar. Isso oferece dados cruciais para validar modelos climáticos acoplados usados para projetar cenários futuros de aumento do nível do mar. “
Yufeng Nie acrescentou: “A pesquisa mostrou que as mudanças na massa do oceano derivadas da análise SLR se alinham bem com as mudanças totais no nível do mar observadas pelos altímetros de satélite, após levar em conta o efeito da expansão térmica do oceano. Isso demonstra que a técnica SLR tradicional pode agora servir como uma ferramenta nova e poderosa para estudos de mudanças climáticas de longo prazo.”
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