Rob Dunbar: Descobrindo climas antigos nos oceanos e no gelo

Se vocês querem entender de verdade o problema que estamos enfrentando com os oceanos, vocês precisam pensar na biologia ao mesmo tempo em que pensam na física. Não podemos resolver os problemas a menos que comecemos a estudar o oceano de um modo muito mais interdisciplinar. Assim, vou demonstrar isso através da discussão de algumas coisas sobre mudança climática, que estão acontecendo no oceano. Vamos observar a elevação do nível do mar. Vamos observar o aquecimento dos oceanos. E daí, a última coisa nessa lista, acidificação do oceano -- se vocês me perguntarem, sabem, "Qual é a sua maior preocupação? O que deixa você com medo?" para mim, é a acidificação oceânica. E isso apareceu em cena bem recentemente. Portanto vou gastar um pouco de tempo no final.

Eu estava em Copenhagen em dezembro como vários de vocês nesta sala. E creio que todos nós consideramos aquilo, simultaneamente, um abrir de olhos e uma experiência muito frustrante. Tomei assento nesta grande sala de negociações, em um ponto, por três ou quatro horas, sem ouvir a palavra "oceanos" sequer uma vez. Realmente não estava na tela do radar. As nações que trouxeram esse assunto quando tivemos os discursos dos líderes nacionais -- tendiam a ser os líderes dos pequenos países insulares, os países insulares de baixas altitudes. E graças a essa estranha artimanha da ordem alfabética das naçóes, muitos dos países de baixa altitude, como Kiribati e Nauru, estavam sentados lá no final dessas fileiras extremamente longas. Sabe, eles foram marginalizados na sala de negociações.

Um dos problemas é propor a meta certa. Não está claro qual deve ser a meta. E como podemos pensar a maneira de consertar alguma coisa se não temos uma meta clara? Pois bem, vocês ouviram falar a respeito de "dois graus": que deveríamos limitar a elevação da temperatura a não mais do que dois graus. Mas não há muita ciência por trás desse número. Também falamos sobre concentração de dióxido de carbono na atmosfera. Deveria ser 450? Deveria ser 400? Também não há muita ciência por trás disso. A maior parte da ciência que está por trás desses números, dessas metas potenciais, é baseada em estudos feitos em terra. E eu diria, em nome das pessoas que trabalham no oceano e pensam em quais deveriam ser as metas, nós argumentaríamos que elas precisam ser muito mais baixas. Vocês sabem, de uma perspectiva oceânica, 450 é alto demais. Acontece que existem evidências convincentes de que ela realmente pecisa ser 350. Estamos, no momento, em 390 partes por milhão de CO2 na atmosfera. Não vamos conseguir aplicar os freios em tempo para parar nos 450, portanto temos que aceitar que vamos ultrapassar nossa meta, e a discussão, à medida que prosseguirmos, precisa focar em até que ponto esse pico chegará e qual será o caminho de volta para 350.

Pois bem, porque isso é tão complicado? Porque não conhecemos melhor algumas dessas coisas? Bem, o problema é que temos forças muito complicadas no sistema climático. Existem as mais diversas causas naturais das mudanças climáticas. Existem as interações ar-mar. Aqui em Galápagos, somos afetados pelo El Niño e La Niña. Mas o planeta se aquece por inteiro quando acontece um grande El Niño. Vulcões ejetam aerossóis na atmosfera. Isso modifica nosso clima. O oceano contém a maior parte do calor intercambiável no planeta. Portanto, qualquer coisa que influencie como a superfície do oceano se mistura às águas profundas modifica o oceano do planeta. E sabemos que a emissão solar não é constante ao longo do tempo. Portanto, todas essas são causas naturais de mudanças climáticas. E então temos as causas induzidas pelo ser humano afetando as mudanças climáticas do mesmo modo. Estamos mudando as características da superfície da terra, a refletividade. Nós injetamos nossos próprios aerossóis na atmosfera, e temos gases residuais, e não apenas dióxido de carbono -- há o metano, o ozônio, óxidos de enxofre e nitrogênio.

Então essa é a coisa. Parece uma questão simples. Será que o CO2 produzido pelas atividades humanas está causando o aquecimento do planeta? Mas, para responder a essa questão, para estabelecer uma atribuição clara ao dióxido de carbono, precisamos saber alguma coisa sobre todos esses outros agentes de mudanças. Mas o fato é que nós sabemos muito sobre todas essas coisas. Vocês sabem, milhares de cientistas estiveram trabalhando para entender tods essas causas provocadas pelo homem e as causas naturais. E nós estudamos isso, e podemos dizer, "Sim, o CO2 está causando o aquecimento do planeta agora." Bem, temos muitas maneiras de estudar a variabilidade natural. Vou mostrar a vocês alguns exemplos disso agora.

Esse é o navio no qual passei os últimos três meses na Antártida. É uma nave de perfuração científica. Nós saímos durante alguns meses e perfuramos o leito marinho para recuperar sedimentos que nos contam histórias de mudanças climáticas, é isso. Como um dos meios de entender o futuro de nosso efeito estufa é perfurar através do tempo até o último período em que tivemos o dobro do CO2 que temos hoje. E, assim, isso é o que fizemos com esse navio. Isso foi -- isso é ao sul do Círculo Antártico. Isso parece absolutamente tropical ali. Um dia em que tivemos mar calmo e sol, e por esse motivo eu pude sair do navio. A maior parte do tempo fica assim. Tivemos ondas de até 15 metros e ventos de uma média de 40 nós na maior parte da viagem e chegando até os 70 ou 80 nós.

Então essa viagem acabou recentemente, e não posso mostrar a vocês muitos resultados dela, no momento, mas ainda voltaremos mais um ano, para outra expedição de perfuração em que estou envolvido. Essa foi liderada por Ross Powell e Tim Naish. É o projeto ANDRILL. E fizemos a primeira perfuração através da maior lâmina de gelo flutuante do planeta. Isso é uma coisa louca, essa enorme perfuratriz embrulhada num cobertor para manter o pessoal aquecido, perfurando a temperaturas de menos 40. E perfuramos no Mar de Ross. Essa aí é a plataforma de gelo do Mar de Ross. Assim, essa imensa plataforma de gelo flutuante do tamanho do Alasca vem desde a Antártida Ocidental. Acontece que a Antártida Ocidental é parte do continente onde o gelo é ancorado no solo marinho com profundidade de até 2.000 metros. Assim aquela camada de gelo é parcialmente flutuante, e está exposta ao oceano, ao calor do oceano.

Essa é a parte da Antártida com a qual nos preocupamos. Porque ela está flutuando em parte, vocês podem imaginar, se o nível do mar subir um pouquinho, o gelo se eleva acima de seu leito, e então pode romper-se e flutuar em direção ao norte. Quando esse gelo derreter, o nível do mar sobe seis metros. Então nós perfuramos através do tempo para ver quantas vezes isso aconteceu, e exatamente a que velocidade aquele gelo pode derreter. Aí está o desenho ali à esquerda. Nós perfuramos através de 100 metros da plataforma de gelo flutuante então através de 900 metros de água e então 1.300 metros dentro do solo marítimo. Assim, essa é a mais profunda perfuração geológica já feita.

Demorou cerca de 10 anos para colocar esse projeto em conjunto. E aqui está o que encontramos. Agora, há 40 cientistas trabalhando neste projeto, e as pessoas estão fazendo os mais diversos tipos de análises complicadas e dispendiosas. Mas no fim das contas, vocês sabem, a coisa que contou a melhor história foi esta simples descrição visual. Vocês sabem, nós vimos isso nos cilindros de amostras à medida que vinham. Vimos essas alternâncias entre sedimentos com esta aparência -- existe cascalho e pedras aí e um bocado de areia. Esse é o tipo de material do mar profundo. sò pode chegar lá se for carregado pelo gelo. Então nós sabemos que há uma plataforma de gelo por cima. E isso se alterna com um sedimento que se parece com isto. Isto é uma coisa absolutamente linda. Este sedimento é 100% composto de crostas de plantas microscópicas. E essas plantas precisam de luz do sol, portanto sabemos que quando encontramos esse sedimento não existe gelo por cima. E nós vimos umas 35 alternâncias entre água aberta e água coberta de gelo, entre cascalho e esses sedimentos de plantas.

Assim, o que isso significa, o que isso nos revela É que a região do Mar de Ross, essa plataforma de gelo, derreteu-se e formou-se novamente umas 35 vezes. E isso foi nos últimos quatro milhões de anos. Isso foi completamente inesperado. Ninguém imaginava que o Manto de Gelo da Antártida Ocidental fosse tão dinâmico. De fato, a história por muitos anos foi, "O gelo formou-se há dezenas de milhões de anos no passado, e está lá desde essa época." E agora sabemos que em nosso passado recente ele derreteu e formou-se novamente, e o nível do mar subiu e desceu, seis metros de cada vez.

O que causou isso? Bem, estamos certos de que houveram mudanças muito pequenas na quantidade de luz solar chegando à Antártida, causadas simplesmente pelas variações naturais da órbita da Terra. Mas aqui está o fator chave: vocês sabem, a outra coisa que nós descobrimos é que o manto de gelo atravessou um limiar, que o planeta se aqueceu o bastante -- e o número é da ordem de um a um e meio graus Celsius -- o planeta se aqueceu o bastante para que isso se tornasse ... que a camada de gelo tornasse muito dinâmica e fosse derretida muito facilmente. Sabem o que mais? Nós efetivamente mudamos a temperatura no século passado exatamente no valor adequado. Assim, muitos de nós estamos convencidos agora de que a Antártida Ocidental, o Manto de Gelo da Antártida Ocidental, está começando a derreter. Esperamos mesmo ver uma elevação do nível do mar da ordem de um a dois metros no final deste século. E ela poderia ser maior que isso. Essa é uma consequência séria para nações como Kiribati, vocês sabe, onde a elevação média é pouco mais de um metro acima do nível do mar.

Ok, a segunda história acontece aqui em Galápagos. Este é um coral clareado, coral que morreu durante o El Niño de 1982-83. Este é da Ilha Champion. É uma colônia de Pavona Clavus de um metro de altura. E está coberto de algas. Isso é o que acontece. Quando essas coisas morrem, imediatamente, organismos chegam e se incrustam e vivem naquela superfície morta. E assim, quando uma colônia de coral é morta por um evento El Niño, ele deixa esse registro permanente. Você pode, então, estudar dos corais e imaginar com que frequência encontra isso. Assim uma das coisas em que pensou nos anos 80 era ir lá e colher amostras de cabeças de corais por toda Galápagos e descobrir com que frequência aconteceram eventos devastadores. E, só para vocês saberem, 1982-83, aquele El Niño matou 95 por cento de todos os corais aqui nas Galápagos. Então houve uma mortalidade semelhante em 97-98. E o que encontramos depois de perfurar abrangendo o tempo de 2 a 400 anos foi que esses foram eventos únicos. Não encontramos nenhum outro evento de mortalidade em massa. Assim esses eventos em nosso passado recente são realmente únicos. Portanto eles ou são simplesmente El Niños monstruosos, ou eles são simplesmente El Niños muito fortes que ocorreram sobre um cenário de aquecimento global. Em qualquer caso, são notícias ruins para os corais das Ilhas Galápagos.

Aqui está como colhemos amostras dos corais. Esta e de fato a Ilha da Páscoa. Vejam esse monstro. Esse coral tem oito metros de altura, isso mesmo. E ele esteve crescendo por uns 600 anos. Agora, Sylvia Earle chamou minha atenção para exatamente o mesmo coral. E ela estava mergulhando aqui com John Lauret -- acho que foi em 1994 -- e recolheu um pequeno fragmento e me mandou. E começamos a trabalhar nele, e descobrimos que poderíamos determinar a temperatura do oceano de antigamente a partir da análise de um coral como esse. Então temos uma broca de diamante. Não estamos matando a colônia; estamos tirando uma pequena amostra do topo. A amostra vem na forma desses tubos cilíndricos de calcário. E então levamos esse material de volta ao laboratório e o analisamos. Vocês podem ver alguns dos cilindros de coral à direita.

Assim fizemos isso por todo o Pacífico Oriental. Estamos começando a fazer isso no Pacífico Ocidental também. Aqui vou levar vocês de volta às Ilhas Galápagos. E estivemos trabalhando nessa fascinante elevação aqui na Baía Urbina. Esse o lugar onde, durante um terremoto em 1954, esse terraço marinho foi erguido para fora do oceano bem depressa, e ele foi erguido a seis ou sete metros. E então agora você pode andar por um recife de coral sem se molhar. Se você for ao terreno de lá, a aparência é essa, e isso é o coral vovô. Ele tem 11 metros de diâmetro, e sabemos que começou a crescer no ano de 1584. Imaginem isso. E esse coral estava crescendo alegremente nessas águas rasas, até 1954, quando houve o terremoto.

Agora, a razão de sabermos que é de 1584 é que esses corais têm faixas de crescimento. Quando a gente as corta, fatia esses cilindros pela metade e faz um raio-X, a gente vê essas faixas claras e escuras. Cada uma delas é um ano. Sabemos que esses corais crescem por volta de um centímetro e meio por ano. E a gente simplesmente conta até o fundo. Então, o outro atributo deles é que eles têm essa química extraordinária. Podemos analisar o carbonato que constitui o coral, e existe um monte de coisas que podemos fazer. Mas nesse caso, medimos os diferentes isótoppos de oxigênio. A proporção deles nos indica a temperatura da água. Neste exemplo aqui, tínhamos monitorado esse rochedo em Galápagos com registradores de temperatura, assim sabemos a temperatura da água em que o coral está crescendo. Então, depois de colhermos um coral, medimos essa proporção, e agora vocês podem ver, essas curvas casam perfeitamente.

Neste caso, nessas ilhas, vocês sabem, corais são registradores instrumentais de qualidade de mudança na água E, é claro, nossos termômetros só nos levam uns 50 anos para o passado aqui. O coral pode levar-nos ao passado centenas e milhares de anos. Portanto, o que fazemos: nós combinamos vários conjuntos de dados diferentes. Não é só o meu grupo; há talvez 30 grupos em todo mundo fazendo isso. Mas obtemos esses registros, cuja qualidade é instrumental e quase-instrumental, das mudanças de temperatura que regridem a centenas de anos, e os combinamos. Aqui está um diagrama sintético. Há toda uma família de curvas aqui.

Mas o que está acontecendo é: estamos observando os últimos mil anos das temperaturas no planeta. E existem cinco ou seis compilações diferentes aqui, Mas cada uma dessas compilações reflete entradas de centenas dessas espécies de registros dos corais. Fazemos coisas semelhantes com cilindros de gelo. Trabalhamos com anéis de árvores. E é assim que descobrimos o que é verdadeiramente natural e como o século passado foi diferente, certo? E eu escolhi esta porque é complicada e parece bagunçada, certo? Não pode ser mais bagunçado do que isso. Vocês podem ver que há alguns sinais aí. Alguns dos registros mostram temperaturas mais baixas que outros. Alguns deles mostram variabilidade maior. Mas todos eles nos dizem qual é a variabilidade natural. Alguns deles são do hemisfério norte; alguns são do globo como um todo.

Mas aqui está o que podemos dizer: o que foi natural nos últimos mil anos é que o planeta estava esfriando. Ele estava esfriando até por volta de 1900. E existe variabilidade natural causada pelo sol, causada por El Niños. Uma variabilidade em escala de século, em escala de décadas, e conhecemos a magnitude; é de cerca de dois décimos a quatro décimos de graus Celsius. Mas então, bem no final é onde temos o registro instrumental em preto. E aí está a temperatura lá em 2009. Vocês sabem, nós aquecemos o globo por volta de um grau Celsius no último século, e não existe nada na parte natural daquele registro que se assemelhe ao que vimos no último século. Vocês sabem, essa é a força de nosso argumento, que estamos fazendo algo que é verdadeiramente diferente.

Então vou encerrar com uma pequena discussão da acidificação do oceano. Gosto disso como complemento da mudança global para comentar, porque, mesmo que vocês sejam céticos ferrenhos em relação ao aquecimento global, e eu falo para essa comunidade com frequência, vocês não podem negar a física simples do CO2 se dissolvendo no oceano. Vocês sabem, estamos bombeando grandes quantidades de CO2 na atmosfera, dos combustíveis fósseis, da produção de cimento. Agora mesmo, cerca de um terço desse dióxido de carbono está se dissolvendo diretamente no mar, certo? E quando isso acontece isso torna o oceano mais ácido. Portanto, não se pode contestar isso. Isso é o que está acontecendo agora mesmo, e é uma questão muito diferente da questão do aquecimento global. Isso tem muitas consequências.

Existem consequências para organismos carbonatados. Existem muitos organismos que constroem suas conchas de carbonato de cálcio -- tanto plantas como animais. O principal material estrutural dos recifes de coral é carbonato de cálcio. Esse material é mais solúvel num fluido ácido. Assim, uma das coisas que estamos observando é que os organismos estão precisando gastar mais energia metabólica para construir e manter suas conchas. Em algum ponto, à medida que essa transição, à medida que essa retenção de CO2 no oceano continua, esse material vai efetivamente começar a se dissolver. E nos recifes de coral. onde alguns dos principais organismos estruturais desaparecem, vamos observar uma grande perda de biodiversidade marinha. Mas os afetados não serão apenas os produtores de carbonato. Existem muitos processos fisiológicos que são influenciados pela acidez do oceano. Assim, muitas reações envolvendo enzimas e proteínas são sensíveis ao conteúdo ácido do oceano. Portanto, todas essas coisas -- maiores demandas metabólicas, sucesso reprodutivo reduzido, mudanças na respiração e no metabolismo. Vocês sabem, essas são coisas nas quais, por boas razões fisiológicas, esperamos observar problemas causadas por essas transições.

Assim, concebemos algumas maneiras bem interessantes para rastrear os níveis de CO2 na atmosfera, regredindo milhões de anos. Costumávamos fazer isso apenas com cilindros de gelo, mas neste caso, estamos regredindo 20 milhões de anos. E colhemos amostras do sedimento, e ele nos informa o nível de CO2 no oceano, e portanto o nível de CO2 na atmosfera. E aqui está o fato: a gente precisou voltar uns 15 milhões de anos para encontrar uma época em que os níveis de CO2 eram mais ou menos os de hoje. A gente precisa voltar uns 30 milhões de anos para encontrar um tempo em que os níveis de CO2 eram o dobro do que são hoje. Então, o que isso significa é que todos os organismos que vivem no mar evoluíram nesse oceano quimicamente estável com níveis de CO2 inferiores aos de hoje. Essa é a razão pela qual eles não são capazes de responder ou adaptar-se a essa acidificação rápida que está acontecendo neste momento.

E então Charlie Veron fez esta declaração no ano passado: "A perspectiva de acidificação do oceano pode muito bem ser o mais sério de todas as consequências previstas da emissão de CO2 antropogênica." E creio que isso pode muito bem ser verdade, assim, vou encerrar com isso. Vocês sabem, precisamos das áreas protegidas, certamente, mas pelo bem dos oceanos precisamos deter ou limitar as emissões de CO2 tão logo quanto for possível.

Muito obrigado

(Aplausos)