Durante a era dos dinossauros, a oscilação orbital da Terra causou um rápido caos climático
Quando o público assistiu O dia depois de amanhãEles viram uma versão hipotética de um colapso climático repentino e dramático. Embora o filme tenha exagerado a velocidade desses eventos, os cientistas sabem que o clima da Terra pode mudar repentinamente. Durante a última era glacial, a temperatura da Groenlândia aumentou 16 graus Celsius em apenas algumas décadas. Enormes ondas de icebergs interromperam repetidamente a circulação do Atlântico Norte durante eventos conhecidos como eventos Dansgaard-Oschgar e Heinrich.
Estas mudanças repentinas, conhecidas como acontecimentos climáticos à escala milenar, revelam que o sistema climático da Terra pode reorganizar-se muito mais rapidamente do que o esperado apenas com mudanças lentas na órbita da Terra.
Durante anos, os investigadores acreditaram que essas mudanças climáticas rápidas estavam em grande parte ligadas ao crescimento e declínio de grandes mantos de gelo. Isso deixa um grande mistério sem solução. Como poderiam ocorrer mudanças climáticas rápidas semelhantes durante o período de efeito estufa na história da Terra, quando as camadas de gelo eram escassas?
Um novo estudo internacional pode agora fornecer uma resposta.
Cientistas rapidamente associam oscilações orbitais às mudanças climáticas
Uma equipa de investigação liderada pelo professor Chengshan Wang da Universidade Chinesa de Geociências (Pequim), trabalhando com cientistas na Bélgica, Áustria e China, encontrou evidências de que mudanças lentas na órbita da Terra podem desencadear flutuações climáticas repentinas, mesmo durante climas de estufa sem gelo. Seus resultados foram publicados Comunicação da natureza.
Os pesquisadores analisaram núcleos de sedimentos da Bacia Songliao, na China, que foram depositados durante o final do período Cretáceo, cerca de 83 milhões de anos atrás. Naquela época, a Terra estava em um estado de estufa com CO atmosférico muito alto2 camada e praticamente nenhuma camada de gelo polar.
Os núcleos de sedimentos vêm do Projeto de Perfuração Científica Continental do Cretáceo, um esforço internacional de perfuração lançado em 2006 pelo professor Wang.
Como os ciclos de precessão da Terra afetam o clima
A Terra não gira perfeitamente imóvel. Seu eixo se move lentamente ao longo do tempo, como um pião, um movimento conhecido como progresso axial. Uma oscilação completa leva cerca de 26.000 anos.
À medida que esta oscilação interage com mudanças graduais na órbita elíptica da Terra, cria dois grandes ciclos de precessão climática que duram cerca de 19.000 e 23.000 anos. Estes ciclos afetam a forma como a luz solar é distribuída entre os hemisférios norte e sul durante as diferentes estações, tornando-os um importante impulsionador dos padrões climáticos a longo prazo.
O efeito torna-se particularmente importante nos trópicos. À medida que o eixo da Terra é inclinado em relação à sua órbita, as regiões fora dos trópicos experimentam um pico anual de radiação solar perto do solstício de verão. As regiões tropicais se comportam de maneira diferente. Eles obtêm dois picos anuais de radiação solar perto do equador e dois mínimos anuais perto do solstício.
Este padrão único de luz solar tropical produz quatro picos no contraste solar sazonal a cada ano. Com o tempo, este padrão cria um ciclo climático de precessão trimestral que dura cerca de 5.000 anos.
Evidências da Era dos Dinossauros
A equipe encontrou fortes evidências desses ciclos no antigo registro sedimentar.
Usando dados geoquímicos, análises mineralógicas e simulações de bioturbação, os pesquisadores descobriram repetidos ciclos climáticos úmidos e secos durante o final do Cretáceo. Essas mudanças ocorreram com um ritmo regular de cerca de 4.000 a 5.000 anos. A força destas oscilações também varia de acordo com o longo ciclo orbital de 100.000 anos associado a mudanças na excentricidade orbital da Terra.
Os resultados corresponderam estreitamente às previsões teóricas sobre como a radiação solar tropical responde à geometria orbital da Terra.
Segundo os pesquisadores, isso mostra que apenas as mudanças na luz solar equatorial foram capazes de provocar grandes flutuações climáticas. A sua análise espectral também sugeriu que estes ciclos de 5.000 anos poderiam acelerar ainda mais a oscilação climática permanente entre 1.800 e 4.000 anos através de interações climáticas não lineares.
Tomadas em conjunto, as evidências indicam que o clima da Terra não era estável durante o mundo com efeito de estufa do final do Cretáceo. Em vez disso, alterna repetidamente entre estados úmidos e secos sob a influência do forçamento orbital associado ao ciclo de precessão.
O que isso pode significar para o futuro do mundo
“Durante o Cretáceo Superior, o CO atmosférico2 os níveis atingiram cerca de 1.000 partes por milhão – comparáveis às estimativas do final deste século”, disse o paleoclimatologista Professor Michael Wagreich, da Universidade de Viena. “Isso torna o clima de efeito estufa do Cretáceo um análogo significativo para a compreensão do futuro da Terra.”
“Como a configuração orbital da Terra permanecerá estável durante milhares de milhões de anos, a estreita ligação que identificámos entre a evolução astronómica e os ciclos climáticos à escala milenar sugere que oscilações climáticas de alta frequência, como as observadas no Cretáceo, também poderão surgir num futuro mais quente.” Zhifeng Zhang, o primeiro autor do estudo.
Este trabalho foi apoiado pela Deep Earth Probe and Mineral Resource Exploration – National Science and Technology Major Project of China (No. 2024ZD1001105), National Natural Science Foundation of China (No. 42272134 to YH, 42488201 to CW, 425020201 to KW, 425020201 National Research and Development of China Program (No. 2023YFF0804000 para CM), “Deep-Time Digital Earth” Fundo de Equipe de Talentos Líderes em Ciência e Tecnologia para Universidades Centrais Frontier Science Center for Deep-Time Digital Earth, Universidade de Geociências da China (Pequim) (Fundo de Pesquisa da Universidade Fundamental 202020202000) CW), e Programa de Bolsas de Pós-Doutorado do CPSF (Nº GZC20241605 a ZZ). QY é Pesquisador Associado Sênior do Fonds de la Recherche Scientifique-FNRS (FRS-FNRS) e reconhece o apoio da bolsa FRS-FNRS nº T.0246.23. ZZ agradece a bolsa da China Postdoctoral Science Foundation (nº 2025M770431). ACDS agradece o apoio do FNRS à WarmAnoxia (concessão T.0037.22).
