A paleoclimatologia e o estudo da evolução do clima

Muitos de nós já nos interrogámos como é que os cientistas colhem informações sobre o clima de há milhares de anos. Por outro lado, é também alvo da curiosidade como se caracteriza o clima atual e como se antevê a sua evolução nas próximas décadas ou centenas de anos. Para que possamos prever o melhor possível quais as transformações a que estará sujeito o clima, é necessário conhecer o seu passado e o estado atual.

Podemos caracterizar o clima de uma região como o estado médio das condições meteorológicas durante um determinado período, de preferência não inferior a trinta anos. Para esse efeito os serviços meteorológicos nacionais calculam os valores médios das principais variáveis meteorológicas ocorridos em períodos de trinta anos. As tabelas resultantes desses cálculos designam-se por “normais climatológicas” ou simplesmente “normais”. Assim, os serviços meteorológicos e hidrológicos nacionais (SMHN) publicam regularmente tabelas deste tipo, referentes a várias estações meteorológicas instaladas em locais escolhidos para esse efeito, as quais são atualizadas todos os dez anos. Estas estações constam de abrigos expostos à radiação solar e ventilação, onde são instalados instrumentos (termómetros, psicrómetros, barómetros, etc.) em locais representativos da região circundante, longe de obstáculos e de fontes artificiais de calor, em chão coberto de relva. Fora dos abrigos, no parque de instrumentos envolvente, são também instalados anemómetros, pluviómetros, heliógrafos, piranómetros, sensores UV, evaporímetros, etc. Note-se que, quando se refere a temperatura do ar, subentende-se que esta é medida à sombra, dentro do abrigo.

As estações meteorológicas selecionadas para monitorização do clima são designadas por estações climatológicas. Estas diferem das primeiras no uso dos dados e na frequência das observações. As estações meteorológicas (também designadas por estações sinóticas) têm como objetivo a medição dos parâmetros meteorológicos para fins de monitorização das condições atmosféricas e para previsão do tempo a curto prazo, enquanto as climatológicas têm como finalidade o estudo do comportamento da atmosfera a longo prazo.

Todos os SMHN constroem as respetivas normais referentes a várias estações climatológicas, abrangendo os mesmos períodos, o que permite a harmonização das estatísticas entre as diferentes instituições à escala global. Assim, as últimas quatro normais referem-se aos períodos 1961-1990, 1971-2000, 1981-2010, 1991-2020. As próximas tabelas abrangerão o período 2001-2030. Além dos valores médios, as tabelas incluem também outros dados estatísticos, como valores máximos e mínimos, número de horas de insolação, quantidade de precipitação, direção e velocidade do vento, número de dias de nevoeiro e de trovoada, etc.

A Direção dos Serviços Meteorológicos e Geofísicos de Macau é a entidade responsável pelas normais climatológicas de RAEM1. Da sua análise, conclui-se que em Macau há uma tendência de aumento do número de dias quentes (com temperatura máxima superior ou igual a 33 ºC) e de noites quentes (temperatura mínima igual ou superior a 28 ºC), o que se reflete no aumento consistente da temperatura média. Estas conclusões estão em consonância com o que se passa à escala global. No que se refere à precipitação, a tendência é também para aumentar.

Para se ter conhecimento sobre a evolução do clima desde há milhares de anos, recorre-se, entre outras ciências, à paleoclimatologia, que consiste no estudo das variações a que o clima da Terra tem estado a ser sujeito desde há milhares de anos até à utilização de instrumentos meteorológicos. A paleoclimatologia recorre a outras ciências, como a dendrocronologia, que consiste no estudo dos anéis de crescimento das árvores, as quais produzem geralmente um anel por ano, o que permite a contagem da sua idade. Maior ou menor espessura dos anéis corresponde a anos mais ou menos chuvosos, respetivamente, o que permite aos paleoclimatologistas tirarem conclusões sobre ciclos de seca e de anos chuvosos.

Para que o estudo do clima do passado seja o mais completo possível recorre-se também a outras ciências, nomeadamente a palinologia (estudo de pólen e esporos), glaciologia, oceanografia e geologia. Com recurso à palinologia estuda-se o pólen preservado em fósseis, o qual corresponde a um determinado tipo de vegetação. Mudanças do pólen com o passar do tempo refletem alterações da cobertura vegetal como consequência de mudanças no clima.

A glaciologia estuda as propriedades físicas e químicas das formações de gelo na natureza, a sua origem e evolução, tendo como foco principal as calotas polares e os glaciares. Com recurso ao gelo obtido através de perfurações nas calotas polares os glaciologistas recolhem testemunhos sobre o clima de há milhares de anos. As bolhas de ar aprisionadas nas amostras de gelo permitem calcular a composição do ar, em especial a concentração dos principais gases de efeito de estufa (GEE), o dióxido de carbono e o metano. Estas amostras encerram uma espécie de arquivo da história climática da Terra. O recuo e o avanço dos glaciares constituem também um bom testemunho sobre as mudanças climáticas no passado.

Para calcular a idade do ar encerrado nas bolhas de ar, recorre-se à lei do decaimento radioativo aplicada a um elemento que se encontre nessa amostra, por exemplo, o crípton 81, isótopo radioativo raro que é produzido na atmosfera por ação dos raios cósmicos sobre o crípton. Uma vez conhecida a meia-vida do crípton 81 (cerca de 229 000 anos) pode-se calcular a idade desse ar. Assim, o conhecimento das concentrações do dióxido de carbono e do metano permitem detetar quais os períodos a que corresponderam maior ou menor aquecimento, atendendo as características desses gases.

No que se refere ao estudo do clima atual e do passado recente, a melhor maneira de o fazer consiste na análise das normais climatológicas obtidas com recurso a dados de estações climatológicas estrategicamente instaladas.

Relativamente ao estudo do clima do futuro, o Painel Intergovernamental sobre Alterações Climáticas (Intergovernmental Panel on Climate Change – IPCC) recorre a modelos climáticos que permitem elaborar projeções baseadas em diferentes cenários de emissões de gases de efeito de estufa: cenário de baixas emissões, cenários intermédios e cenário de altas emissões. Estes modelos consistem em simulações matemáticas complexas que tentam reproduzir o comportamento da atmosfera, entrando em consideração com as leis da física e as interações entre as diferentes componentes do clima (atmosfera, hidrosfera, litosfera, criosfera e biosfera). Independentemente dos cenários de emissões de GEE a partir dos quais se fazem correr os modelos, o IPCC considera que haverá consequências, entre as quais as seguintes: o gelo do Ártico poderá desaparecer durante o verão nas próximas três dezenas de anos; o nível médio do mar continuará a subir; a precipitação extrema diária pode aumentar cerca de 7% por cada grau Celsius de aquecimento global; furacões de categorias 4 e 5 e tufões intensos poderão aumentar de frequência.

A evolução do clima nas próximas décadas ou séculos é uma das maiores preocupações de quem se preocupa com a sustentabilidade do nosso planeta e, dada a atual situação internacional e aquela que se prevê num futuro mais ou menos próximo, face ao avanço das forças retrógradas, é urgente que as recomendações das organizações que se preocupam com esta sustentabilidade sejam devidamente postas em prática, de forma a evitar que as projeções resultantes dos modelos climáticos, com base em qualquer dos cenários referidos, se tornem uma realidade.

Meteorologista

As normais de Macau são publicadas pela DSMG e podem ser consultadas em https://www.smg.gov.mo/pt/subpage/348/page/252