Gelo antigo da Antártida revela o resfriamento dos oceanos e CO2 e metano baixos nos últimos 3 milhões de anos

Há mais de um século, os cientistas sabem que a Terra nem sempre foi o planeta mais frio, com calotas de gelo, em que vivemos hoje.

Mesmo há apenas 3 milhões de anos, a temperatura e o nível do mar eram mais altos - algo registrado em diferentes pistas, de fósseis de florestas temperadas encontrados em regiões como Alasca e Groenlândia a antigas linhas de praia ao longo da costa atlântica dos EUA.

O que sempre foi mais difícil de esclarecer é o “porquê”. O que, dentro do sistema climático, mudou ao longo desses milhões de anos para levar o planeta a esfriar?

Dois estudos novos ajudam a abrir uma janela rara e direta para esse enigma ao lerem o registro climático guardado em gelo antigo da Antártida e no ar preso dentro dele.

Os pesquisadores mostram que os oceanos da Terra esfriaram cerca de 2 a 2,5°C (3,6 a 4,5°F) nos últimos 3 milhões de anos, mas que esse resfriamento de longo prazo ocorreu junto de apenas uma redução modesta nos gases de efeito estufa que retêm calor - dióxido de carbono e metano.

Essa combinação está levando a comunidade científica a olhar com mais cuidado para outros fatores que podem ter impulsionado a transição lenta do planeta para condições mais frias.

Em busca de gelo antigo da Antártida

O novo trabalho foi conduzido por cientistas ligados ao Center for Oldest Ice Exploration, da National Science Foundation (COLDEX). Essa grande colaboração, sediada na Universidade Estadual do Oregon, tem como objetivo localizar e analisar o gelo preservado mais antigo da Terra.

O gelo usado nas duas pesquisas veio de Allan Hills, perto da borda do Manto de Gelo da Antártida Oriental.

O local não é um sítio típico de testemunhos de gelo, em que as camadas se depositam de forma organizada ano após ano, como um bolo em fatias. Em Allan Hills, o gelo antigo tende a ficar “encalhado” e a se deformar.

Isso acontece porque o gelo se move do interior da Antártida em direção às margens, e cadeias de montanhas podem interferir nesses fluxos.

Com isso, camadas que antes eram horizontais acabam dobradas e torcidas, o que dificulta recuperar uma linha do tempo única, limpa e contínua. Em vez disso, os cientistas obtêm “instantâneos” - blocos de gelo que representam condições médias de janelas específicas no tempo.

“Esses instantâneos estendem os registros climáticos do gelo muito além do que era possível anteriormente”, disse o diretor do COLDEX, Ed Brook, paleoclimatologista da Universidade Estadual do Oregon.

Segundo ele, esses registros mais longos não apenas preenchem lacunas: eles também levantam novas perguntas sobre como o clima da Terra mudou e até onde os dados do gelo conseguem nos levar no passado.

Rastreando temperaturas antigas dos oceanos

Um dos artigos na Nature, liderado por Sarah Shackleton - que estava na Universidade de Princeton durante a pesquisa - se concentrou em sinais minúsculos preservados no gelo antigo.

Ao examinar as proporções de diferentes gases nobres guardados no gelo, a equipe encontrou um tipo incomum de evidência. Ao contrário de muitas abordagens tradicionais, que refletem condições de um único lugar, esses gases capturam mudanças de temperatura oceânica em uma escala muito mais ampla.

“Os gases nobres no gelo oferecem uma forma única de observar a mudança de temperatura dos oceanos”, disse Shackleton. “Outros métodos podem dar informação sobre a temperatura do oceano em um único ponto, mas isso oferece uma visão mais global.”

Com base nessas medições, os pesquisadores concluíram que a temperatura média dos oceanos caiu cerca de 2 a 2,5°C (3,6 a 4,5°F) nos últimos 3 milhões de anos. Não foi uma queda abrupta - mas, mesmo sendo gradual, um resfriamento desse tamanho, quando calculado como média do oceano inteiro, representa uma mudança grande.

O resfriamento dos oceanos da Terra ficou fora de sincronia

Os resultados também mostram um padrão mais sutil, porém relevante. O calendário do resfriamento não foi o mesmo para as águas superficiais e para o oceano profundo.

Há muito tempo, registros de temperatura da superfície sugerem uma tendência contínua de resfriamento que se manteve até cerca de 1 milhão de anos atrás. Já os dados de gases nobres apontam para um enredo diferente.

De acordo com o estudo, uma parcela expressiva do resfriamento total dos oceanos começou bem antes - por volta de 3 milhões de anos atrás - e se estendeu por aproximadamente 1 milhão de anos. Esse intervalo coincide com a formação de grandes mantos de gelo no Hemisfério Norte.

Essa falta de alinhamento sugere uma mudança mais profunda na forma como o calor era distribuído pelos oceanos. Em vez de esfriarem de maneira homogênea, alterações na circulação oceânica e na transferência de calor provavelmente mudaram como a energia circulava entre a superfície e as camadas profundas.

Esse deslocamento é uma peça central do quebra-cabeça climático que os pesquisadores agora tentam entender.

O gelo registra gases de efeito estufa antigos

O segundo estudo na Nature, liderado por Julia Marks-Peterson, doutoranda na Universidade Estadual do Oregon, recorreu a outro tipo de registro - o próprio ar.

Ao analisar bolhas aprisionadas no gelo, a equipe realizou as primeiras medições diretas de dióxido de carbono e metano em amostras com milhões de anos.

Os resultados trazem um dado de destaque: ao longo de todo o período de 3 milhões de anos, os níveis de dióxido de carbono parecem ter permanecido abaixo de 300 partes por milhão.

Por volta de 2,7 milhões de anos atrás, o CO2 estava perto de 250 ppm. A partir dali, houve uma queda discreta - de cerca de 20 ppm - até aproximadamente 1 milhão de anos atrás. O metano variou ainda menos, mantendo-se em torno de 500 partes por bilhão no longo prazo.

A atmosfera atual foge do padrão

O estudo também ajuda a contextualizar as concentrações modernas de gases de efeito estufa - e o contraste chama atenção. Segundo a National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), o dióxido de carbono ficou em média em torno de 425 ppm em 2025, e o metano atingiu uma média de cerca de 1,935 ppb em 2025.

Esses valores não são apenas maiores do que o intervalo de 3 milhões de anos indicado pelo gelo. Eles são muito mais altos - e cresceram rapidamente ao longo de cerca de dois séculos.

Quaisquer que tenham sido os mecanismos exatos por trás do resfriamento lento da Terra ao longo de milhões de anos, os níveis atuais de gases de efeito estufa estão em um patamar totalmente diferente.

Forças ocultas por trás do resfriamento da Terra

Os pesquisadores não estão sugerindo que gases de efeito estufa não tenham importância. CO2 e metano continuam sendo elementos centrais no balanço energético da Terra.

Ainda assim, se o planeta esfriou enquanto esses gases caíram apenas de forma modesta, outras partes do sistema climático também precisaram ter um papel forte.

Os estudos apontam possíveis contribuições como a refletividade da Terra (albedo), mudanças na vegetação e na cobertura de gelo e a circulação oceânica.

Se a expansão das camadas de gelo aumentou a reflexão da luz solar, isso teria reforçado o resfriamento; ao mesmo tempo, alterações nas correntes oceânicas poderiam mudar como o calor é armazenado e transportado. Mudanças na distribuição da vegetação também podem ter influenciado, ao afetar tanto a refletividade quanto o ciclo do carbono.

“Nossa esperança é que este trabalho refine nossa visão de climas passados mais quentes e torne mais nítido o entendimento de como diferentes elementos do sistema terrestre interagem”, disse Marks-Peterson.

Estendendo o registro climático da Terra

Esses dois artigos marcam um avanço importante, mas também antecipam a próxima etapa do que o COLDEX pretende alcançar.

Brook afirma que os pesquisadores já encontraram gelo com até 6 milhões de anos na base de um testemunho, e agora trabalham para desenvolver dados a partir dessas amostras ainda mais antigas.

Também foram concluídos novos projetos de perfuração que devem alcançar outras reservas de gelo antigo.

Paralelamente, as equipes vêm aprimorando métodos para verificar reconstruções de dióxido de carbono, investigando outros gases e definindo quais condições permitem que gelo muito antigo persista sem derreter, se misturar ou se deformar.

De forma simples, o que está acontecendo é isto: os cientistas estão empurrando o registro de testemunhos de gelo para períodos cada vez mais remotos - e, quanto mais fundo no tempo ele vai, mais ele desafia explicações fáceis.

O resfriamento dos últimos 3 milhões de anos pode não ser uma história apenas de gases de efeito estufa, e sim de um sistema climático inteiro - oceanos, mantos de gelo, refletividade, ecossistemas e circulação - que mudou em conjunto.