Paleoclima II - Os detetives do clima e as pistas do passado

Os estudos de Paleoclimatologia são incríveis trabalhos de detetive. Voltando de certo modo à analogia criminalista que usei no texto anterior sobre Paleoclima, é uma busca de identificar o equivalente a pegadas, impressões digitais, fios de cabelo e outras evidências deixadas para traz pelo clima do passado. Essas evidências são gravadas na forma de  uma série de parâmetros físicos e químicos em sistemas diversos, como veremos em seguida. 

Isótopos do Oxigênio

A datação desses processos, isto é, determinar há quanto tempo atrás eles ocorreram é uma questão à parte, mas assim como os próprios marcadores paleoclimáticos, envolve, não raro, os chamados isótopos, isto é, átomos de um mesmo elemento químico com massas diferentes, sejam eles estáveis ou instáveis (radioativos). No nosso caso, são particularmente importantes os isótopos do Hidrogênio (o elemento mais simples, que só possui um próton): ¹H (o hidrogênio "comum"), ²H (ou Deutério, simbolizado por D, o primo pesado) e ³H (ou Trício. que é instável); do Carbono: ¹²C (o mais abundante), ¹³C (também estável) e ¹⁴C (que é radioativo e importante para datação de objetos relativamente recentes); e do Oxigênio, que aparece em três formas estáveis na natureza: ¹⁶O (o mais leve e abundante), ¹⁷O (estável, mas pouco abundante) e ¹⁸O (também estável, mais pesado e mais relevante para os estudos paleoclimáticos). Também são importantes outras relações entre isótopos estáveis de elementos que participam de ciclos biogeoquímicos e entre elementos radioativos que permitem estabelecer datas mais remotas (é o caso do Urânio e Tório).

Não dá para Tapar o Sol... Digo, os Gases de Efeito Estufa, com uma Peneira!

O Sol é, como todos sabemos, a fonte primária de energia para o sistema climático da Terra e de todos os demais planetas que o orbitam. Mas a quantidade de energia que chega a um planeta é apenas um dos fatores que determinam o seu clima.

Cerca de 30% da luz solar que chega à Terra é simplesmente devolvida ao espaço, por ser refletida especialmente pelas nuvens que sempre cobrem parte do nosso planeta e por superfícies claras (como a areia dos desertos e, principalmente, o gelo das calotas). Os 70% restantes são absorvidos pelo solo, pelas florestas e demais tipos de vegetação, mas principalmente pelos oceanos, que ocupam 71% da superfície do planeta e refletem pouca luz. Essa energia absorvida aquece o planeta e, como todo objeto, a Terra passa a emitir ondas eletromagnéticas cujas características dependem da temperatura. Nas temperaturas típicas da Terra, o próprio planeta, nós e os objetos ao nosso redor irradiamos na faixa do infravermelho. Assim como a luz, o infravermelho é uma onda eletromagnética, mas de frequência de oscilação mais baixa e “comprimento de onda” mais longo. Ele não é detectado por nossos olhos (que também não nos permitem enxergar nem ondas de rádio, nem ultravioleta, nem raios X, dentre tantas outras radiações de onda mais longa ou mais curta do que a luz visível), mas nas tragédias das guerras é o que permite que mísseis persigam seus alvos (como aeronaves) e que, com o auxílio de óculos específicos, soldados possam ver outras pessoas e veículos, mesmo na completa escuridão. Quanto mais quente o objeto, mais infravermelho é emitido, mais alta é a frequência e mais curto é o comprimento de onda.