A diminuição do transporte de calor nos oceanos face ao aquecimento global
O oceano está a absorver mais calor, mas a forma como isso afeta a circulação oceânica e o transporte de calor não é clara. Saiba mais aqui!
Num novo estudo publicado na Nature Climate Change, uma equipa de investigadores mostrou uma futura diminuição do transporte de calor oceânico (Ocean Heat Transport - OHT) na direção do pólo em todas as latitudes do Hemisfério Norte e a sul de 10° S.
A redução média mais relevante do OHT na direção do pólo no CMIP 5/6 (projeto de intercomparação de modelos acoplados) para o Atlântico a 26,5° N e para o Indo-Pacífico a 20° S é de 0,093-0,304 PW (petawatt) e 0,097-0,194 PW, respetivamente, dependendo do cenário e da fase do CMIP.
Alterações no transporte de calor oceânico
Estas alterações no OHT são causadas pelo declínio da AMOC (Circulação meridional do Atlântico), atenuado pelo aquecimento do oceano superior. No Oceano Antártico, a redução do OHT na direção do pólo a 55° S é de 0,071-0,268 PW. As alterações projetadas são mais fortes no CMIP6, mesmo quando corrigidas para a sua maior sensibilidade climática.
Isto é especialmente notório no Oceano Atlântico para os cenários mais fracos, onde o decréscimo é 2,5 vezes maior a 26,5° N devido a um declínio mais forte na AMOC.
No Atlântico, isto é conseguido principalmente pela AMOC, associada ao fluxo para norte das águas superficiais e da termoclina até uma profundidade de aproximadamente mil metros. Como resultado, o Oceano Atlântico Sul é caracterizado por um fluxo equatorial único que leva a um OHT inter-equatorial de ~0,5 PW.
No Indo-Pacífico, o OHT é mais simétrico em relação ao equador e dominado por células subtropicais (STCs). O OHT para norte no Atlântico Sul é contrabalançado pelo OHT para sul no Indo-Pacífico sul, fazendo com que o OHT global seja polar em quase todas as latitudes, regulando o clima através da redução dos gradientes de temperatura do equador para o pólo.
O aquecimento global e o transporte de calor
Com o aquecimento global, prevê-se que o transporte de calor atmosférico (AHT) aumente, uma vez que o ar mais quente pode conter mais vapor de água, aumentando o transporte de calor latente. As alterações simultâneas do OHT têm uma resposta oposta, de enfraquecimento, que não é evidente a partir dos primeiros princípios.
Quando o OHU é negligenciado, espera-se que as alterações de OHT e AHT se anulem em grande parte. Esta compensação, chamada Bjerknes, não se mantém num cenário de aquecimento global em que os oceanos estão a absorver >90% do excesso de calor, associado ao aumento do forçamento radiativo, e em que o desequilíbrio radiativo de calor no topo da atmosfera é perturbado, o que implica que a soma de OHT e AHT muda.
Para além disto, a resposta oposta do OHT e do AHT ao aquecimento global parece robusta nas projeções das alterações climáticas e consistente com a constatação de que as alterações na soma do OHT e do AHT são (muito) menores do que no OHT e no AHT separadamente.
Então, como é que a diminuição do OHT é conseguida nas alterações climáticas futuras e até que ponto é uniforme em todas as bacias oceânicas? Em geral, o aquecimento leva ao aumento da estratificação oceânica e dos gradientes verticais de temperatura, aumentando o OHT. Assim, uma diminuição do OHT deve ser devida a uma circulação oceânica enfraquecida.
Implicações na AMOC
Uma atmosfera mais quente e mais húmida reduz a perda de calor do oceano e aumenta a entrada de água doce em latitudes elevadas. Como resultado, as massas de água em convecção tornam-se menos densas, enfraquecendo a AMOC. A AMOC mais fraca reduz o OHT nas latitudes médias, levando a uma região de fraco aquecimento dos oceanos, visível nos modelos e nas observações.
As alterações do OHT no Indo-Pacífico estão menos bem documentadas, uma vez que a maioria dos estudos sobre a relação entre o OHT e o aquecimento global se centra nos oceanos Atlântico, Ártico e Meridional ou tem um foco baseado em processos.