Arrefecimento da estratosfera: influência humana no clima detetável em 1885

Se os cientistas do século XIX tivessem tido acesso às ferramentas atuais para observar a atmosfera, poderiam ter reparado em sinais de alerta iniciais de uma grande viragem: as atividades humanas, como a queima de carvão e de madeira, já estavam a começar a alterar o clima.

Num recente exercício mental, uma equipa de cientistas da Terra e da atmosfera concluiu que, com o equipamento adequado, teria sido hipoteticamente possível detetar as primeiras fases dessa mudança por volta de 1885, pouco antes da invenção dos automóveis movidos a combustíveis fósseis.

Os resultados indicam que uma influência humana distinguível na temperatura atmosférica poderá existir há mais de 130 anos.

O que se sabia (e o que não se media) no século XIX

Na realidade, as propriedades de retenção de calor do dióxido de carbono estavam apenas a ser descobertas em meados do século XIX. As emissões deste gás aumentavam devido à Revolução Industrial na Europa, e só na década de 1970 é que estudos científicos sistemáticos começaram verdadeiramente a expor o seu papel - e a nossa responsabilidade - nas alterações climáticas modernas.

No cenário hipotético explorado, os investigadores partiram da premissa de que, a partir de 1860, os cientistas seriam capazes de efetuar medições rigorosas de alterações atmosféricas globais, recorrendo a instrumentos tão fiáveis como os atuais radiômetros de micro-ondas por satélite e a estimativas contemporâneas de variações de dióxido de carbono obtidas a partir de núcleos de gelo e de balões estratosféricos.

"Aplicamos então um método de 'impressão digital' baseado em padrões para separar os efeitos humanos e naturais no clima", explicam os autores.

Arrefecimento da estratosfera: o sinal inicial das emissões humanas

Apesar de os gases com efeito de estufa terem, no conjunto, um impacto de aquecimento, o sinal precoce das alterações climáticas teria surgido, na prática, como arrefecimento da estratosfera. Trata-se de uma resposta radiativa direta às emissões humanas de dióxido de carbono e de outros gases com efeito de estufa, bem como à perda de ozono provocada pela ação humana.

Os gases com efeito de estufa retêm a radiação que sobe da superfície da Terra na camada inferior da atmosfera, a troposfera. Ao mesmo tempo, esses gases aumentam a capacidade de reflexão da camada seguinte, a estratosfera, fazendo com que o calor seja refletido nela e devolvido em direção à Terra.

Em paralelo, a diminuição do ozono reduz a capacidade da estratosfera para absorver calor radiativo. O resultado global é um arrefecimento da estratosfera, enquanto, mais abaixo, a troposfera começa a aquecer.

A estratosfera é também menos afetada pela variabilidade meteorológica que ocorre na troposfera, o que ajuda a explicar por que motivo é difícil identificar padrões climáticos de longo prazo apenas a partir de medições realizadas à superfície.

Quando teria sido possível detetar o sinal (1885 e 1894)

"Um arrefecimento pronunciado da estratosfera média a superior, impulsionado principalmente por aumentos antropogénicos de dióxido de carbono, teria sido identificável com elevada confiança por volta de 1885, antes do aparecimento dos automóveis a gasolina", escrevem os autores.

"Mesmo que a nossa capacidade de monitorização em 1860 não tivesse sido global e existissem medições de alta qualidade da temperatura estratosférica apenas para as latitudes médias do Hemisfério Norte, ainda assim teria sido possível detetar o arrefecimento estratosférico causado pelo ser humano até 1894, apenas 34 anos após o início assumido da monitorização climática."

A menos que alguém invente uma máquina do tempo, nunca saberemos se esta antecipação teria evitado os efeitos devastadores de emissões de combustíveis fósseis sem controlo ao longo dos séculos XX e XXI, que só agora estamos a começar a sentir. Sabemos há pelo menos 50 anos que o clima está a mudar, e continuamos sem encontrar uma forma de abandonar o hábito da nossa espécie de depender de combustíveis fósseis.

"Sabemos com elevada confiança que é necessário seguir trajetórias sustentáveis para evitar uma interferência antropogénica perigosa no clima. Para a estratosfera média a superior e para a troposfera, as alterações futuras projetadas nos próximos 26 anos são maiores do que as alterações simuladas no período de 39 anos entre 1986 e 2024", concluem os autores.

"A humanidade está agora no limiar de uma interferência antropogénica perigosa. As nossas escolhas a curto prazo vão determinar se atravessamos ou não esse limiar."

A investigação foi publicada na PNAS.