NASA aponta o motor dominante, na Costa Leste, da elevação do nível do mar

Por anos, cientistas do clima vêm tentando fechar a conta do que está por trás da elevação do nível do mar na Costa Leste dos EUA. Gelo derretendo, água mais quente se expandindo, mudanças na Corrente do Golfo - cada peça parecia somar um pouco, e o quadro dava a impressão de estar completo.

Um grupo liderado pela NASA, porém, encontrou um fator que não estava devidamente contabilizado. O principal motor da alta de longo prazo, segundo o estudo, não fica perto de nenhuma cidade costeira: ele nasce em uma faixa fria e distante do Atlântico, ao sul da Groenlândia - a milhares de quilômetros de qualquer praia norte-americana.

A subtle ocean signal

A elevação do nível do mar na Costa Leste tem duas camadas. O aquecimento global derrete gelo e expande o oceano, elevando a água em todo o planeta; ao mesmo tempo, um padrão regional faz algumas faixas do litoral subirem mais rápido do que outras.

A origem desse “extra” na Costa Leste permanecia pouco clara. Pesquisadores sabiam que forças de superfície - o vento empurrando a água, o calor entrando e saindo do mar - tinham influência, mas separar e medir a participação de cada fator era difícil.

Uma equipe do Jet Propulsion Laboratory (JPL) da NASA, ligado ao Instituto de Tecnologia da Califórnia, decidiu encarar o problema. Ou Wang, oceanógrafo do JPL, liderou o trabalho e fez as contas de um jeito que ninguém tinha aplicado exatamente assim antes.

Two coastlines, one driver

O grupo escolheu dois pontos de referência - Nantucket, em Massachusetts, representando o Nordeste, e Charleston, na Carolina do Sul, representando o Sudeste. Ambos têm longas séries de marégrafos e refletem trechos de costa bem diferentes.

Eles usaram saídas de modelos climáticos de 2000 a 2100 e focaram no que a superfície do oceano faz sob aquecimento contínuo. O modelo gerou mapas ao longo de um século com pressão do vento e troca de calor na superfície do mar.

Os resultados foram claros: um único motor explicava as duas costas. O sinal não vinha de ventos locais nem de correntes próximas, e sim de uma fonte de calor bem mais ao norte.

Where ocean heat lingers

O motor é o fluxo de calor no Atlântico subpolar - a região fria e turbulenta ao sul da Groenlândia onde correntes quentes vindas do sul afundam e retornam no ciclo oceânico. Ali, o calor troca entre o céu e o mar em taxas enormes.

Ao longo do século simulado no modelo, essa troca mudou. Mais calor ficou retido na água em vez de escapar para a atmosfera, e esse aquecimento extra alterou a forma como a água “se empilha” e como varia sua densidade.

O sinal não ficou parado. Diferenças na pressão do oceano e ondas costeiras lentas o levaram para o sul, até aparecer como níveis mais altos em Nantucket e Charleston.

Um artigo separado relaciona o mesmo sistema de circulação ao risco de inundação no Sudeste.

Wind versus warmth

O vento está longe de ser irrelevante. A equipe observou que a tensão do vento - o atrito entre o ar em movimento e a superfície do mar - domina as variações de um ano para o outro e de uma década para outra.

Uma sequência de anos mais tempestuosos seguida de um período mais calmo pode mudar o que os marégrafos registram. Em uma escala de século, porém, fases de ventania e de calmaria tendem a se compensar.

Já a subida lenta do nível médio do mar aponta para aquele sinal de calor do norte, e não para algo imediatamente ao largo do litoral dos EUA. As duas peças já eram consideradas, mas ninguém tinha quantificado lado a lado, ao longo de um século inteiro, como agora.

Tracing the cause backward

A equipe usou um método chamado sensibilidade adjunta (adjoint sensitivity) - uma forma de “rodar” um problema de física ao contrário. Partindo da costa, a técnica rastreia para trás até encontrar onde o sinal começou.

Isso permitiu varrer todo o Atlântico Norte e pesar cada região pelo quanto ela influencia o nível do mar em Nantucket e Charleston. As áreas mais influentes apareceram longe da costa dos EUA - sobretudo no Atlântico subpolar.

Estudos anteriores já sugeriam esse tipo de controle remoto, mas a maioria se apoiava em correlações, e não em causa e efeito. O método adjunto aponta as causas diretamente - identifica onde o sinal começa fisicamente, não apenas onde ele varia em conjunto com a costa.

East Coast sea level rise

A Costa Leste dos EUA está numa posição incomumente sensível. Sua plataforma continental é ampla e rasa, então a água que se acumula ao largo pode se represar contra a plataforma e avançar para o interior de um jeito que outras costas não vivenciam.

Essa geometria, somada ao deslocamento lento para o sul dos sinais vindos do Atlântico subpolar, conecta cidades de Boston a Miami ao comportamento do oceano bem ao norte. Elas compartilham o mesmo motor de fundo.

Outras pesquisas já acompanharam como níveis regionais do mar podem se afastar bastante da média global. Ao longo das costas dos EUA, o ritmo de alta vem superando essa média, e este estudo aponta um mecanismo específico por trás dessa diferença.

What this could change

O trabalho dá aos modeladores climáticos um alvo mais nítido. Se as projeções de elevação do nível do mar na Costa Leste forem melhorar, o lugar onde vale buscar mais resolução é o Atlântico Norte subpolar.

Os resultados também mudam o foco do que planejadores costeiros em Norfolk ou Wilmington, na Carolina do Norte, deveriam monitorar. Um inverno mais quente no Mar de Labrador pode levar informação sobre os níveis d’água deles uma década à frente.

Até este estudo, a elevação do nível do mar na Costa Leste era tratada como a soma de muitas forças sobrepostas. Agora, a principal tem nome e endereço - o Atlântico Norte subpolar e o calor que ele consegue reter.