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Expedição MOSAiC: seguindo os passos de um dos grandes.

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O navio polar alemão Polarstern. Foto de Stefan Hendricks. 

Aos 28 anos, já não sofro mais de amores platônicos ou daqueles “crushs” sem explicação. Mais ainda há um indivíduo pelo qual nutro uma admiração nada tímida, o que minha mãe chamaria de “ter uma queda por”… Hoje falaremos desse homem: Fridtjof Nansen. E também das mudanças climáticas no Ártico. 

A primeira vez que ouvi falar de Nansen foi relacionado a um tipo de garrafa usada para amostragem de água no oceano, que possui um mecanismo de fechamento automático. Em 1894, Nansen criou um sistema em que um peso de latão chamado “mensageiro” era enviado por um cabo, permitindo que qualquer pessoa fechasse esta garrafa em qualquer profundidade desejada e revolucionando a maneira como investigamos o oceano. Um homem que dominou a arte de se comunicar com profundidade. 

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Esquema da Garrafa de Nansen, equipamento de amostragem oceanográfica. Imagem retirada do material da Universidade de Algarve, Portugal. 

Mais tarde, ainda na graduação, aprendi que Nansen foi o primeiro a notar que o oceano se move cerca de 45° para a direita (Hemisfério Norte) do vento predominante. Ele fez isso observando como seu barco flutuava com o gelo através do Oceano Ártico. Um homem que presta atenção aos detalhes.

Naquela época, mal sabia eu que essa deriva não era um passeio de barco comum pelo Ártico. Inspirado nos restos de um barco que afundou na Sibéria e foi descoberto na costa da Groenlândia três anos depois, Nansen projetou uma embarcação com casco arredondado e outras características para suportar a pressão do gelo na esperança de alcançar o pólo norte, o Fram. Apesar do desânimo de outros exploradores polares, Nansen levou o Fram às Novas Ilhas da Sibéria, no leste do Oceano Ártico, congelou-o em um bloco de gelo e iniciou sua expedição de três anos. Ele não alcançou o pólo, mas o Fram desviou-se para o oeste até emergir no Atlântico Norte e ele foi encontrado em Franz Josef Land após sua tentativa de chegar ao topo do mundo a pé. Todo mundo ama um homem interessado em uma aventura.

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Nansen e o Fram. Imagem de Domínio Público.

A expedição de Nansen inspirou a expedição do MOSAiC, que tem o quebra-gelo alemão Polarstern, preso no gelo na tentativa de replicar o caminho do Fram. Enquanto ele deriva com o gelo, cientistas coletarão dados de pesquisa atmosférica, oceanográfica, biológica e biogeoquímica no caminho, criando um conjunto de dados sem precedentes para entender o sistema Ártico. Tive a chance de fazer parte da primeira etapa desta viagem e trabalhar na configuração inicial dos equipamentos, cruzando meu caminho com o de Nansen mais uma vez. Correndo o risco de ser maquiavélica, devo concordar que “um homem prudente sempre tentará seguir os passos de grandes homens”.

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Passar um ano “preso” no gelo não é fácil. A expedição MOSAiC enfrenta um grande desafio logístico, incluindo pelo menos 3 aeronaves científicas, 4 navios quebra-gelo de apoio e muita colaboração internacional. 

A Expedição está programada para durar 1 ano e no momento se encontra em sua segunda fase. Na primeira, estive abordo do navio russo RV Akademik Fedorov, como parte de um programa de treinamento para doutorandos e mestrandos que ocorreu em conjunto (MOSAiC School). Fomos incluídos na tarefa de instalar uma rede de apoio ao Polarstern em um raio de 20km-40km da onde ele se encontrava fundeado no gelo. Horas de trabalho no gelo marinho, instalando estações meteorológicas, perfiladores e bóias. Tudo isso combinado a vôos de helicóptero para instalações um pouco mais simples, mas mais numerosas.

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Mapa da Rede de Equipamentos. A estrela vermelha no meio representa o Polarstern, no bloco de gelo escolhido. L-sites foram os locais com mais equipamentos instalados, contendo estações meteorológicas, boias de fluxos, boias de massa e perfiladores (quadrados azuis). M-sites são os locais um pouco menores, contendo medidores de salinidade e temperatura em profundidade, boias de neve e perfiladores (Círculos verdes). Os P-sites representam boias-GPS, que ajudam a monitorar a deformação dos blocos de gelo onde os equipamentos estão e dão uma melhor estimativa da deriva, que pode chegar até 3km por dia.    

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O grupo parte da MOSAiC School no Ártico com o RV Akademik Fedorov ao fundo (Set-Out/2019). Credit: Josephine Lenz.

Agora, o Polarstern está fundeado no gelo e derivando, junto com toda a sua rede de equipamentos de apoio. A deriva pode ser acompanhada pelo web app da expedição, junto com a deriva do Fram em 1893. Lá também se encontram diversas informações, fotos e artigos das atividades desenvolvidas e desafios enfrentados pelos cientistas e tripulação a bordo.

Screenshots do web app da expedição, mostrando a comparação entre as duas derivas. Polarstern à esquerda (azul) e o Fram de Nansen à direita (verde). MOSAiC se propõe a investigar o sistema climático do Ártico de forma integrada o ano todo – uma das maiores áreas desconhecidas da pesquisa climática.

Mas pra quê tanto esforço logístico pra passar um ano no meio do gelo? O Ártico é a área onde os efeitos das mudanças climáticas globais são mais visíveis, com taxas de aquecimento excedendo o dobro da média global e aquecimento ainda maior no inverno. Os cientistas já defendem que o oceano Ártico ficará sem gelo no verão ainda durante o século XXI. Essa mudança dramática não afeta somente o Ártico, impactando o clima em todo o hemisfério norte e fomentando um rápido desenvolvimento econômico na região.

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Mudanças próximas da temperatura da superfície de 1970-2017 (Gráfico: NASA GISS, https://data.giss.nasa.gov/gistemp).

Além disso, as projeções futuras de mudanças climáticas para o Ártico são extremamente incertas, com um fator de três incertezas do aquecimento projetado até o final deste século – uma incerteza muito maior do que em qualquer outro lugar do planeta. Muitos processos no sistema climático do Ártico estão mal representados nos modelos climáticos, porque não são suficientemente compreendidos. Enquanto não entendermos esses processos, as projeções do clima no Ártico não serão robustas.

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No Ártico, as incertezas dos modelos climáticos são muito maiores do que em qualquer outra parte do planeta. As projeções do aquecimento até o final do século variam entre 5 e 15 graus Celsius entre os diferentes modelos, para o mesmo cenário (RCP8.5). © Alfred Wegener Institute.

A compreensão dos processos climáticos do Ártico é limitada por falta de observações no Ártico Central, especialmente no inverno e na primavera. Durante essas estações, o gelo do mar é tão espesso que nem mesmo os melhores quebra-gelo de pesquisa conseguem penetrar no Ártico e os pesquisadores sempre ficam trancados. Daí a importância de coletar os dados durante a noite polar! Para melhorar as projeções dos modelos climáticos são preciso dados reais – em todas as épocas do ano. A expedição MOSAiC fornecerá uma base científica mais robusta para decisões políticas sobre mitigação e adaptação às mudanças climáticas e para estabelecer uma estrutura para gerenciar o desenvolvimento do Ártico de maneira sustentável.

Trabalho operacional, auroras, noite polar, -30 graus e ursos polares.  MOSAiC é uma forma ousada e inovadora de buscar entender o sistema climático do Ártico e sua representação nos modelos climáticos globais. Uma experiência sensacional, cujos dados estarão disponíveis para todos a partir de 2023.

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Trabalhando no gelo. Cientistas enfrentam diversas dificuldades, incluindo utilizar ferramentas finas com luvas grossas. Retirar as luvas com -30°C é arriscado e a exposição precisa ser mínima. Foto Thea Schneider.

Nansen também estava à frente de seu tempo de outras maneiras. De volta do Ártico e com acesso à internet (infelizmente) restabelecido, fui confrontada com meu primeiro “nude masculino” não solicitado de todos os tempos: um nu frontal de Fridtjof Nansen. Ele parece sereno e seguro de si em uma pose destemida, ousada e desafiadora. Assim como sua vida e sua contribuição para a ciência.

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Nude frontal de Nansen. Foto Dominio Público. 

Que homem! 😉

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“O dia depois de amanhã” pode ser real?

Modelos climáticos finalmente sugerem que colapso da circulação do Oceano Atlântico não só é possível, como levaria o continente Europeu a uma nova “Era Glacial”.

Fonte: Setor norte da Circulação/Célula de Revolvimento Meridional. Jack Cook, Woods Hole Oceanographic Institute.

 

Filmes de ação e thrillers apocalípticos, como “O dia depois de amanhã” de Roland Emerich, vêm retratando consequências catastróficas de um eventual colapso da circulação do Oceano Atlântico há pelo menos 20 anos. Até recentemente, no entanto, nenhum modelo climático havia sido capaz de reproduzir tal colapso.

Esse padrão de circulação, conhecido como Circulação de Revolvimento Meridional  (Atlantic Meridional Overturning Circulation – AMOC), é de extrema importância para a manutenção do clima global, na medida em que atua no balanço de calor. A AMOC transporta pela superfície águas quentes do equador em direção aos pólos e, em profundidade, águas frias dos pólos em direção ao equador¹. A comunidade científica acreditava na estabilidade desse padrão até janeiro de 2017, quando um artigo² publicado na revista Science Advances apontou erros em diversos modelos climáticos que estariam superestimando essa estabilidade. Ao neutralizar esses erros e efetuar novas simulações, os autores reproduziram o colapso da circulação em algum momento no futuro, o que paralisaria o transporte dessas águas quentes em direção à Groenlândia e culminaria no resfriamento de todo o continente Europeu.

Como cenário para as simulações, os autores utilizaram variações nas concentrações de CO2, o principal vetor do aquecimento global antropogênico³. As simulações finais apontaram o colapso da AMOC como sendo 300 anos depois que as concentrações de CO2 na atmosfera dobram a concentração de 355ppm (nível registrado em 1990). O efeito desse colapso seria o resfriamento do Oceano Atlântico Norte (aprox. -2.4° C em média na superfície) e a consequente expansão do gelo marinho do Ártico. Como as trocas de calor entre o oceano e a atmosfera são responsáveis pela manutenção do clima, a temperatura do continente Europeu também cairia (em média 7° C), causando profundas mudanças no clima da região ou uma pequena “Era Glacial”.

Essa nova descoberta tem enormes implicações para o campo das Mudanças Climáticas, indo de encontro aos últimos dois relatórios do Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (Intergovernmental Panel on Climate Change – IPCC). O IPCC até então considera a AMOC “estável e não colapsável”, enquanto admite que ela pode enfraquecer o transporte de calor com o tempo. Nesse sentido, esse estudo contribui, principalmente, na melhora das previsões de cenários climáticos, já que trabalham com os erros intrínsecos dos modelos climáticos mais utilizados. Entretanto, para que se compreendam na totalidade os desdobramentos do colapso da AMOC ainda serão necessários mais estudos que desenvolvam esses novos e interessantes resultados.

Dito isso, se faz necessário mencionar e se posicionar contra a tragédia anunciada que a agenda ambiental prometida pelo novo governo causará a curto e a longo prazo a diversos setores produtivos do Brasil. Durante a campanha, Jair Bolsonaro deixou claro que a agenda ambiental não só não será prioridade, como servidores e órgãos reguladores perderão autonomia de fiscalização e preservação dos recursos naturais brasileiros. Recentemente, foi decidido pelo Itamaraty e pelo futuro chanceler Ernesto Araújo, que a Conferência do clima das Nações Unidas (COP 25) que serviria como local de negociações para implementação do Acordo de Paris deixará de ser sediada no Brasil em 2019 por conta de “restrições fiscais e orçamentárias” e devido ao “período de transição da nova administração”.  O presidente eleito Jair Bolsonaro, que votou a favor da PEC do teto de gastos enquanto deputado federal, diz que teve participação nessa escolha, ou seja, que ela não foi exclusiva do seu chanceler. É no mínimo lamentável que uma decisão dessa magnitude seja tomada por (1) um futuro chanceler que vive na Guerra Fria e acredita que o tema “Mudanças Climáticas” é uma conspiração marxista e puro alarmismo e (2) um presidente eleito que foi multado dentro de uma reserva por pesca ilegal e nunca pagou sua multa. Infelizmente, esse posicionamento tacanha e de negação de evidências científicas tende a retirar o Brasil de sua posição de líder global nas questões ambientais, posição essa que ocupa desde a histórica cúpula climática Rio 92.

Além do perigo a curto prazo para patrimônio natural brasileiro, essa agenda negacionista é uma ameaça para a economia brasileira. Todos os países que implementaram medidas de mitigação para as mudanças climáticas aumentaram seu PIB e geraram empregos. Recentemente, um relatório produzido a pedido do Congresso dos Estados Unidos mostra que 10% do PIB do país será comprometido em função das mudanças climáticas até o fim deste século. O documento mostra que centenas de bilhões de dólares são gastos por conta das políticas ambientais de Donald Trump, cuja agenda econômica orbita em torno dos combustíveis fósseis e negligencia energias renováveis – políticas essas que servem de guia ao presidente eleito Jair Bolsonaro, admirador declarado do presidente americano.

A retirada da candidatura do Brasil para a COP 25 demonstra com clareza o que devemos esperar da agenda ambiental do novo governo: exposição irrestrita dos brasileiros aos riscos e implicações dos efeitos das Mudanças Climáticas. Em tempo, esse posicionamento ameaça a possibilidade de um Brasil forte e soberano no futuro, pois entrega nossos recursos naturais a própria sorte pela má gerência e impacta a economia brasileira. Veremos nossos setores produtivos em dificuldade, danos materiais por conta de desastres naturais aumentando e uma defasagem tecnológica que nos impedirá ou tornará extremamente cara nossa mitigação e adaptação aos efeitos das mudanças climáticas. O Brasil, ao que tudo indica, terá muita dificuldade em sair respirando ao fim desses quatro anos.

 

Referências

¹Talley, Lynne D. “Descriptive physical oceanography: an introduction.” Academic press, 2011.

²Liu, Wei, et al. “Overlooked possibility of a collapsed Atlantic Meridional Overturning Circulation in warming climate.” Science Advances 3.1 (2017): e1601666.

³Stocker, T. F., et al. “IPCC, 2013: climate change 2013: the physical science basis. Contribution of working group I to the fifth assessment report of the intergovernmental panel on climate change.” (2013).