Padrão de salinidade na primavera no Pacífico ocidental pode intensificar o próximo El Niño

Um padrão bem característico de salinidade do oceano na primavera, no Pacífico ocidental, foi associado ao aumento da intensidade do El Niño seguinte.

Esse padrão climático recorrente no Pacífico reorganiza o tempo no mundo inteiro, provocando enchentes em algumas áreas e seca em outras.

Ao redirecionar águas superficiais quentes meses antes do pico de aquecimento, esse sinal discreto pode tornar mais prováveis os episódios de El Niño mais destrutivos.

Uma pista na primavera

Ao analisar décadas de registros no Pacífico, os pesquisadores observaram repetidamente a mesma configuração antes dos anos com El Niño mais forte: água equatorial mais doce, ladeada por faixas mais salgadas ao norte e ao sul.

Ao seguir esse padrão recorrente em séries históricas de longo prazo, Shineng Hu, da Universidade Duke, mostrou que as mudanças de salinidade na primavera vêm antes do aquecimento e ainda o reforçam.

Esses contrastes de sal alteram de forma sutil a inclinação da superfície do oceano, orientando as correntes para leste bem antes de as temperaturas dispararem no Pacífico central.

Esse empurrão inicial levanta uma questão maior: como uma mudança aparentemente pequena no sal pode remodelar uma das oscilações climáticas mais poderosas do planeta.

Como o El Niño começa

O El Niño tem início quando os ventos predominantes do Pacífico, que normalmente sopram de leste para oeste, enfraquecem e a água quente volta a derivar em direção às Américas.

Em condições típicas, os ventos alísios empurram a água superficial para oeste e mantêm o acúmulo de águas mais quentes perto da Ásia.

Esses alísios - ventos tropicais persistentes que sopram de leste para oeste - também favorecem a subida de água profunda mais fria próximo à América do Sul.

A cada dois a sete anos, esse equilíbrio se rompe, e os padrões de tempo podem oscilar para enchentes em alguns lugares e seca em outros.

O sal altera o “peso” da água

Salinidade parece algo simples, mas pequenas variações no teor de sal podem deixar a água do mar mais densa ou menos densa, mesmo quando as temperaturas são parecidas.

A água mais densa fica ligeiramente mais baixa, de modo que manchas mais salgadas e mais doces criam inclinações suaves no nível do mar ao longo de grandes distâncias.

“Correntes oceânicas podem transportar essas águas mais salgadas ou mais doces e redistribuir a salinidade do oceano”, explicou Hu.

O padrão de primavera define o escoamento

A cada primavera, no extremo oeste do Pacífico, a água mais doce se concentra perto da linha do equador, enquanto a água mais salgada permanece mais ao norte e ao sul.

Esse contraste de norte a sul constrói uma inclinação do nível do mar que empurra a água superficial para leste ao longo do equador.

Com isso, a água quente se espalha para o Pacífico central e oriental, fortalecendo o ciclo de reforço entre o calor do oceano e a mudança dos ventos que impulsiona o El Niño.

Como a primavera acontece antes de a maior parte das previsões sazonais ser finalizada, esse empurrão guiado pela salinidade pode oferecer um alerta mais cedo sobre impactos potenciais do El Niño.

Testando causa, e não coincidência

Como correlações podem enganar, a equipe verificou se alterações na salinidade do oceano poderiam, de fato, influenciar diretamente o desenvolvimento de um evento de El Niño.

Em simulações computacionais, os pesquisadores ajustaram a intensidade do padrão de salinidade da primavera e, ao mesmo tempo, deixaram o restante do sistema climático do Pacífico evoluir de forma natural.

“Basicamente, usamos os modelos para ver se certos padrões de salinidade que identificamos poderiam alterar as condições de El Niño”, disse Shizuo Liu, pesquisador de pós-doutorado na Universidade Duke.

Quando as simulações começavam com o padrão de sal em vigor, o Pacífico aquecia de maneiras consistentes com um crescimento mais forte do El Niño.

Quando os extremos ficam mais fáceis

Nesses cenários, o aumento adicional de água doce e de água salgada na primavera fez mais do que apenas mexer em algumas correntes.

O El Niño ficou cerca de 20% mais forte, e a probabilidade de um evento extremo quase dobrou no conjunto de simulações.

Eventos mais intensos já foram associados a enchentes danosas, perdas agrícolas e seca severa em regiões vulneráveis.

Um El Niño mais forte também aumenta a chance de que equipes de emergência enfrentem surpresas longe da linha costeira do Pacífico.

Observando o sal a partir do espaço

Centros de previsão já acompanham a temperatura da superfície do mar, mas as medições de salinidade podem chegar tarde ou de forma irregular em partes do Pacífico.

Em órbita, o satélite Ativo e Passivo de Umidade do Solo (SMAP) mapeia a salinidade da superfície do mar em áreas oceânicas extensas.

Ao incorporar esses mapas de salinidade nos modelos de previsão, cientistas poderiam procurar o padrão de primavera antes que ele tenha tempo de desaparecer.

Ainda assim, cobertura melhor continua sendo importante, porque nuvens, mar agitado e águas costeiras podem interferir nas leituras de satélite.

Modelos têm dificuldade com sal

Modelos climáticos representam calor e vento com desempenho razoável, mas muitos ainda tratam a salinidade como um detalhe secundário.

Algumas simulações reproduzem a ligação entre o padrão de sal na primavera e as correntes, enquanto outras não captam o efeito e subestimam o quanto o El Niño pode se intensificar.

Os erros se acumulam quando o oceano começa com uma salinidade ligeiramente incorreta, pois isso muda a densidade e altera para onde as correntes transportam calor.

Acertar esse ponto exige observações abaixo da superfície, e não apenas mapas de temperatura; além disso, muitas áreas seguem com amostragem insuficiente.

O sal funciona como impulsionador

Anos de El Niño mais forte geralmente precisam, antes, de outros ingredientes - incluindo mais calor armazenado no Pacífico equatorial e mudanças nos ventos.

No novo estudo, o padrão de sal da primavera coincidiu com essas mudanças de vento, sugerindo que a salinidade muitas vezes carrega a influência dos ventos para dentro do oceano.

Quando a equipe inverteu o forçamento de sal durante uma configuração de fase fria, a La Niña enfraqueceu apenas um pouco e apresentou uma resposta irregular.

Esse comportamento desigual impõe limites a regras simples e deixa os previsores com mais trabalho antes de usar a salinidade de forma rotineira.

Incluir a salinidade do oceano na história do El Niño desloca as previsões de uma dependência em um único gatilho para o reconhecimento de várias influências sutis.

Um monitoramento mais consistente da salinidade e melhorias na física dos modelos podem refinar alertas precoces, especialmente à medida que cientistas testam se esse padrão se mantém em um planeta em aquecimento.