O início do Holoceno é um período de perturbações significantes para o sistema climático em função da transição das condições glaciais para interglaciais caracterizado por uma tendência de aquecimento em algumas regiões do planeta, registrado em proxy e por reconstruções de temperatura. Foi um período em que ocorreram reduções das camadas de gelo e consequente inserção de água doce nos oceanos, o que perturbou o sistema oceânico. Porém, essas perturbações climáticas e oceânicas, para o referido período ainda não são bem compreendidas e carecem de estudos adicionais. Para auxiliar na compreensão do impacto do pulso de água doce para o oceano e sistemas agregados, nessa pesquisa utilizaram-se os modelos SPEEDY/HYCOM e SPEEDY/HYCOM/MODF para projetar cenários climáticos do Início do Holoceno e do Pré-Industrial.
Realizaram-se simulações de equilíbrio e transientes empregando os modelos climáticos SPEEDY/HYCOM e SPEEDY/HYCOM/MODF para explorar os padrões espaciais da resposta climática aos forçamentos no início do Holoceno e seus efeitos sobre a temperatura do ar, precipitação e temperatura da superfície do mar e a evolução em relação ao período Pré-Industrial. Os esforços foram concentrados para responder os seguintes questionamentos:
1. Quais foram os padrões da temperatura da superfície do Mar nos meses de JFM e JJA no início do Holoceno?
As simulações apontaram um resfriamento da TSM, no IH, na região do Atlântico Norte, principalmente nos meses de JFM, com poucas diferenças entre as simulações de SPEEDY/HYCOM e SPEEDY/HYCOM/MODF. Porém, nos meses de JJA, os padrões de TSM se inverteram e revelou um aumento da diferença de TSM de até 0.7C mais elevada no IH. Nos demais oceanos a TSM foi superior as do PI, tanto no inverno quanto no verão austral, exceto numa pequena região do Pacífico onde a anomalia foi de até - 0.8ºC em JFM. Outra exceção é na região do Atlântico Equatorial e Pacifico Equatorial Leste e extremo oeste onde foi identificada uma pequena região negativa em JJA, o que pode ter relação com ressurgência. Há que se destacar a inversão dos padrões de TSM entre JFM e JJA nos mares Antárticos, onde a TSM é mais fria no IH nos meses de JFM e mais quente nos meses de JJA, criando um gradiente mais acentuado entre a região
equatorial e polar o que favoreceu um feedback entre essas regiões, o que pode amplificar o transporte meridional no Hemisfério Sul. Outro fator importante foi o desvio padrão de TSM, apresentado nos modelos, de até 2.5ºC na região do Mar do Labrador e Baias do Baffin e Hudson nos meses de JFM, enquanto em JJA, as diferenças foram mais acentuadas, principalmente no Atlântico Norte e Pacifico Norte, o que mostrou maior variabilidade da TSM no IH e pode ter relação com a intensificação do fluxo de água naquele período.
2. Quais as condições atmosféricas do Início do Holoceno em resposta ao fluxo de água doce?
As simulações apontaram um perfil de resfriamento mais intenso da T2m no IH com destaque para o Hemisfério Norte, tanto para os meses de JFM quanto JJA, em ambas as simulações. Os resultados também mostraram o continente Antártico mais frio no IH do que no PI, e ainda mais intenso sobre o continente, de até 3.5C, no IH, tanto no Inverno austral como no Verão. Essa variação da T2m está relacionada à variação de insolação em escala orbital, ao fluxo de água de fusão das geleiras que alterou a AMOC, apontados por Morrill et al. (2013) e Zhang et al. (2016), a alterações no padrão de circulação atmosférica devido a mudanças geográficas e diferença de pressão entre as regiões.
Os resultados da T2m contrastam com resultados de Zhang et al. (2016), para algumas regiões, que identificaram aumento do perfil da T2m, entre 12 e 10 ka, no Hemisfério Norte (30-90N). Porém, corroboram com resultados de Kobashi et al. (2007) que identificaram, através de registros paleoclimáticos, uma redução da T2m de -0.5C em algumas regiões do Hemisfério Norte, também estão de acordo com Morrill et al. (2013) que identificaram através da simulação do incremento de água doce no Atlântico Norte em 8.2 ka, um IH mais frio em praticamente todo globo. É importante salientar a existência de incertezas na estimativa do clima holocênico, especialmente durante o IH, quando há uma reorganização em grande escala do sistema climático. Outra incerteza pode estar relacionada à diferença de sensibilidade entre modelos climáticos quando da simulação da perturbação de água doce, além de existir poucas intercomparações entre modelos para determinar o grau de sensibilidade dos modelos climáticos acoplados, como um todo.
3. Como foi o processo de precipitação e evaporação no IH?
Os resultados apontaram uma anomalia positiva de precipitação nas regiões do Mar de Bering e adentra ao continente da Rússia e da China, no IH. Esse sinal é observado também na parte sul da Groenlândia e Mar do Labrador associado ao transporte de umidade realizado pelo sistema de alta pressão dos Açores. No tocante a evaporação, esta foi mais intensa entre 60 e 70N e pode ter contribuído com uma intensificação da precipitação para regiões de altas latitudes do Atlântico Norte, região mais propicia a precipitação.
Quanto ao processo de precipitação/evaporação, o desvio padrão referente à diferença entre a precipitação do IH e PI mostraram um comportamento tripolar do desvio tanto para JFM quanto JJA, em ambos os modelos utilizados nessa pesquisa, ou seja, baixa variabilidade na faixa equatorial e grande variabilidade em latitudes altas, no IH, tanto no Hemisfério Norte como no Sul, o que contrasta com resultados de Morrill et al. (2013). Esse maior desvio padrão em latitudes altas pode estar diretamente ligado ao processo evaporativo.
Os resultados apontaram grande variabilidade espacial da diferença entre precipitação e evaporação no Inverno do Hemisfério Norte no qual o processo evaporativo foi até 0.5 mm/dia mais intenso que a precipitação na região onde se aumentou o fluxo de água doce, enquanto no inverno a evaporação foi menos intensa, o que pode estar relacionado ao fluxo de calor nesta região. Na faixa equatorial e sub- equatorial do Atlântico Sul a evaporação foi mais intensa que a precipitação, tanto no Inverno como no Verão Austral.
De maneira geral, pode-se inferir que a liberação de água doce extra interferiu na salinidade e na circulação oceânica do IH e, por conseguinte, atmosférica já que a concentração de gases atmosféricos de efeito estufa e os parâmetros orbitais foram mantidos constantes durante a fase inicial do IH. No entanto, ao comparar a TSM, a salinidade, a concentração de gelo marinho e a T2m entre a fase inicial do IH e o PI, pode- se inferir que as anomalias observadas estão ligadas diretamente a variação da radiação solar em escala orbital, ao aumento da concentração dos gases de efeito estufa e aos feedbacks oriundos desses (ZHANG et al., 2016).
Nessa pesquisa, buscou-se respostas para alguns dos comportamentos climáticos, frente a um aporte de água doce para os oceanos, como as que ocorrem com o
derretimento de geleiras continentais, na atualidade. Nela, buscou-se entender o comportamento do fluxo de água doce no Início do Holoceno, período com características similares as do PI, para contribuir com o entendimento sobre o comportamento do sistema climático dos dias atuais. Os resultados mostraram que o derretimento de camadas de gelo da Antártica distribuiu água fria para os três oceanos e atuou como um fator de desaceleração do aquecimento global, o que poderá ocorrer diante do cenário da atualidade que poderá acelerar o derretimento de geleiras que por sua vez, poderá atuar como amortecedor desse aquecimento.
Porém, ainda existem questões a serem respondidas sobre a influência do aumento do fluxo de água doce nos Oceanos e em especial, nos Mares Antárticos, em função de a maioria dos estudos para o Hemisfério Sul (HS), por exemplo, enfocarem a variabilidade climática dos sistemas meteorológicos em escala interanuais, sazonais e decadais (HAUG et al., 2001; SILVA DIAS et al., 2002) e não a origem de suas respostas.
Finalmente, é importante salientar a existência de incertezas na estimativa do clima holocênico, especialmente durante o IH, quando houve uma reorganização em grande escala do sistema climático e devido a infomações paleoclimáticas esparsas para o período, seja espacial e ou temporal.
Para responder algumas questões não respondidas nessa pesquisa, sugere-se que sejam feitas comparações entre o IH com fluxo de água doce extra com o PI, para fins de possibilitar um cenário futuro. Realizar os experimentos utilizando um MCGA que contemple mais detalhes do objeto de estudo e contempla uma gama de processos mais refinados de forma a reduzir as incertezas dos modelos.