Paleoclimatologia: diferenças entre revisões
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'''Paleoclimatologia''' é o estudo das variações [[clima|climáticas]] ao longo da [[história da Terra]].
As observações [[meteorologia|meteorológicas]] com a ajuda de instrumentos, tal como as conhecemos hoje em dia, datam de apenas há 100 ou 200 anos, dependendo do lugar. Porém, é um período muito curto relativamente às alterações sofridas pelo clima ao longo dos tempos, pois, trata-se de um período de milhares ou até milhões de anos.▼
▲As observações [[meteorologia|meteorológicas]] com a ajuda de instrumentos, tal como as conhecemos hoje em dia, datam de apenas há 100 ou 200 anos, dependendo do lugar. Porém, é um período muito curto relativamente às alterações sofridas pelo clima ao longo dos tempos,
A história do clima pode ser deduzida através de evidências naturais, tais como a composição do gelo, a estrutura de árvores petrificadas e outros [[fóssil|fósseis]] e das [[rocha sedimentar|rochas sedimentares]].
Nos últimos 2 bilhões de anos, o clima na Terra tem se comportado de forma mais ou menos cíclica, com períodos frios, chamados [[períodos glaciais]], e períodos quentes, chamados [[períodos interglaciais]].▼
▲Nos últimos
=== A variabilidade do clima da Terra ===
O planeta já sofreu, ao longo de sua existência de 4,5 bilhões de anos, processos de resfriamentos e aquecimentos extremos. Está comprovado que houve alternância de climas quentes e frios (Terra estufa - "hothouse" - e Terra geladeira - "icehouse", na linguagem dos paleoclimatologistas), sendo este um fenômeno corrente na história do planeta. Atualmente o planeta está na situação de [[geladeira]].
O último episódio de resfriamento ou [[glaciação]], iniciado no [[Pleistoceno]]
Durante os últimos 500 milhões de anos, a Terra passou por quatro episódios extremamente quentes ("hothouse episodes"), sem gelo e com níveis elevados dos oceanos, e quatro episódios extremamente frios("icehouse episodes"), como o que vivemos actualmente, com camadas de gelo, glaciares e níveis de água relativamente baixos nos oceanos. Pensa-se que esta variação de mais longo termo se deve a variações no influxo de radiação recebida devidas à viagem do nosso sistema solar através da galáxia, correspondendo os episódios mais frios a encontros com os braços espirais mais brilhantes, onde a radiação é mais intensa. Os episódios frios mais frequentes, cada 34 milhões de anos, mais ou menos, ocorrem provavelmente quando o sistema solar passa através do plano médio da galáxia. Os episódios extremamente frios de há 700 e
O carbono-14 radioactivo e outros átomos raros produzidos na atmosfera pelas partículas cósmicas fornecem um registro de como as suas intensidades variaram no passado e explicam a alternância entre períodos frios e quentes durante os últimos 12
== Técnicas Utilizadas ==
Para se determinar o clima em eras passadas, pela não existência de observações meteorológicas que cobrissem um intervalo de tempo satisfatório, os paleoclimatólogos utilizam algumas técnicas e diversos estudos para se determinar o clima passado. As técnicas mais utilizadas são:
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{{Artigo principal|[[Geleira]]}}
É uma das técnicas mais empregadas. A avaliação de geleiras é possível, pois estas vão se depositando em camadas, de acordo com a era em que foi formada (as mais recentes vão cobrindo as mais antigas). Estima-se que as calotas polares possuem mais de 100
determinada época. A espessura da camada pode ajudar a determinar a quantidade de chuvas que
aquela região recebeu, pois quanto maior a camada, maior a quantidade de chuvas.
da temperatura média daquela região. Dependendo da camada em que forem encontrados,
os cientistas podem avaliar a temperatura média daquele período. Destes estudos é que
vieram as teorias sobre os ciclos sofridos pelo clima ao longo das eras.
===
{{Artigo principal|[[Dendroclimatologia]]}}
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Os anéis encontrados nas árvores (ver figura) também são pistas sobre a idade e o clima em que esta árvore viveu. A largura destes anéis variam de acordo com o clima de uma forma geral, a espécie, a idade da árvore e a quantidade de água e alimento disponível naquele solo.
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A análise de sedimentos permite verificar características do solo em uma determinada Era. Esta possibilita o estudo das características da vegetação, da vida existente (ou a ausência de) e temperatura através do tipo de rocha.
Existem, basicamente,
As rochas formam camadas também, sendo que estas camadas demoram de milhares a milhões de anos para se sobreporem, formando, assim, uma fonte de dados de períodos muito distantes, já que as rochas sedimentadas se preservam ao longo do tempo.
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A análise de recifes de corais permite avaliar as alterações nos oceanos. De acordo com as características dos corais permite-se avaliar temperatura da água, bem como sua evolução, pois os corais têm indicadores naturais, como a perda de sua coloração natural.
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Os átomos, com exceção do Hidrogênio, possuem prótons e nêutrons (o Hidrogênio mais comum possui apenas um próton, e é conhecido pelo nome de prótio). Os prótons existentes no núcleo repelem-se, porém os nêutrons não permitem que os prótons se separem, exercendo uma força sobre eles. Contudo, quando o número de prótons é grande, os nêutrons não conseguem mais evitar a repulsão entre eles, tornando o átomo instável.
Esta instabilidade expulsa partículas do núcleo e é chamado de decaimento. Elementos com mais de 83 prótons ou com uma quantidade elevada de nêutrons sofrem decaimento. Esta “desintegração” é constante e só cessa quando o átomo se estabiliza, o que pode demorar, desde de segundos a milhões de anos, podendo ser medidos através de aparelhos como o espectroscópio de massa e detectores de radiação.
Os elementos radioativos mais usados para datação são:
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== Linha do Tempo ==
A [[História da Terra]] normalmente é dividida pela [[escala de tempo geológica]]. Uma outra classificação utilizada em Paleoclimatologia é a [[Classificação de Blytt-Sernander]].
A Classificação de Blytt Sernander foi elaborada pelos botânicos dinamarqueses Axel Blytt e Ruttger Sernander. É baseada no acúmulo de matéria sedimentar em plantas. Utilizando datação radiométrica (com Carbono 14), determinou-se a divisão dos eventos na Terra.▼
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Esta classificação foi confirmada cientificamente com os estudos das [[Zonas de Pólen]], que são uma forma de datação utilizando resíduos de pólen de diferentes espécies vegetais, principalmente do final do Pleistoceno e início do Holoceno.
Estes estudos foram conduzidos pelo biólogo sueco Lenhart von Post, que analisou diferentes espécies de plantas destes períodos, e concluiu que de acordo com a diversidade das espécies, a distribuição destas e as características de cada uma, um tipo de clima característico se mostrava existente. O estudo de von Post foi capaz de ratificar a divisão de Blytt-Sernander, que mostrava variações entre períodos quentes e frios, alternadamente.▼
▲Estes estudos foram conduzidos pelo biólogo sueco [[Lenhart von Post]], que analisou diferentes espécies de plantas destes períodos, e concluiu que de acordo com a diversidade das espécies, a distribuição destas e as características de cada uma, um tipo de clima característico se mostrava existente. O estudo de von Post foi capaz de ratificar a divisão de Blytt-Sernander, que mostrava variações entre períodos quentes e frios, alternadamente.
== História da Atmosfera ==▼
Com o aparecimento de formas de [[vida]], a atmosfera foi se modificando. A partir do aparecimento dos [[organismos]] [[autótrofos]] [[Fotossíntese|fotossintetizantes]], esta composição atmosférica passou a conter [[oxigénio]] e foi decisiva para o desenvolvimento de novas formas de vida. Mais especificamente, alguns milhões de anos após o aparecimento das [[cianobactérias]], quando já havia oxigénio suficiente para que os recém-surgidos organismos [[aeróbico]]s se aproveitassem da energia que ele fornecia, num processo que libertava mais do que nos processos [[anaeróbico]]s. === Clima Pré Cambriano ===
Houve variações bruscas na concentração de Carbono-13, e isso causou um aumento da mortalidade nos oceanos primitivos (“Oceanos Mortos”).▼
Com uma população decrescente de organismos fotossintetizantes para libertar gás carbónico na atmosfera, atenuou-se o [[efeito estufa]], e, por conseguinte, a temperatura média do planeta foi diminuindo rapidamente até chegar ao que se conhece por “Planeta Bola de Neve” ou Snowball Earth.▼
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== As Eras do Gelo ==
As
Além disto, os “Ciclos de Milankovich”, a composição atmosférica daquele período, os movimentos tectônicos, que alteram a distribuição espacial dos continentes e dos oceanos, o que afeta a circulação atmosférica e a quantidade de calor absorvido pelo planeta, alterações na órbita do sistema Terra-Lua, impacto de meteoros e erupções vulcânicas são as principais causas das eras do gelo.▼
Evidências sobre a existência de tais eras vêm em forma de rochas e os detritos (Morenas, que são sedimentos especificamente originados devido ao derretimento de geleiras) em locais que atualmente não possuem gelo. Análise de sedimentos depositados em geleiras e em oceanos também são evidências fortes.▼
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== Eventos Notáveis ==
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Um resfriamento substancial ocorreu há cerca de 2,2 biliões de anos, seguido de um ocorrido há 1 bilião de anos ou mais de calor. Depois houve outra era glacial ainda maior que a primeira - tão grande que alguns cientistas de hoje se referem à época em que ocorreu como [[Criogeniano]] ou superasumo glacial.<ref>Mc Guire, ''A guide to the end of the world'', pag. 69</ref> A condição é mais popularmente conhecida como "Terra Bola de Neve".
A "Terra Bola de Neve" foi uma
"Bola de Neve", porém, não exprimem bem o rigor assassino das condições. Segundo a teoria, devido a uma queda na radiação solar em cerca de 6% e à redução na produção (ou a retenção) de gases estufa, a Terra perdeu a capacidade de reter o seu calor. Na altura, tornou-se numa espécie de Antártida gigantesca. As temperaturas baixaram até 45°C. Toda a superfície do planeta pode ter se congelado, com o gelo do oceano chegando a uma espessura de oitocentos metros em latitudes maiores e de dezenas de metros nos trópicos.<ref>''Valley News'' (do ''Washington Post''), "The Snowball Theory", 19 de junho de 2000, p. C-1</ref>
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{{Artigo principal|[[Dryas Recente]]}}
Dos eventos datados por Blytt e Sernander, este foi um caso peculiar, onde o clima na Terra se resfriou, principalmente no Hemisfério Norte. Foi um rápido retorno à Era glacial após a [[Oscilação de Allerød]], onde houve ligeira deglaciação. Evidências sugerem que a temperatura média nesta época chegou a -5 °C. A causa mais provável foi um evento de alteração na circulação oceânica no Atlântico Norte, que causou um quase cessamento da [[circulação termohalina]] (que ocorre de acordo com a densidade do fluido). Isso cessou as trocas de calor entre o oceano e o continente, o que causou um desequilíbrio no balanço térmico da região.
Este nome vem de vestígios da espécie vegetal Dryas octapætala típica de climas frios, que foi achada em [[sedimento]]s datados daquela época.
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|Procópio, nobre e historiador Bizantino, ano 536 d.C.}}
* Baixas temperaturas, até mesmo neve durante o verão.
* Nuvens muito escuras, poucas horas de insolação.
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{{Artigo principal|[[Extinção do Permiano-Triássico]]}}
A
A teoria mais aceita pela comunidade cientifica actualmente, diz que um tipo de [[erupção vulcânica]] gigantesca aconteceu no território da [[Sibéria]], que libertou grandes quantidades de [[dióxido de carbono]], aumentando o [[efeito estufa]] em 5 graus extras na temperatura da Terra. E por consequência disso, ocorreu a [[sublimação]] de uma grande quantidade de [[metano]] congelado no fundo dos [[oceano]]s. A libertação deste metano para a [[atmosfera]] causou o aumento em mais 5 graus a temperatura do efeito estufa, somando 10 graus extras a temperatura do mundo. E com isso os únicos lugares onde a vida poderia sobreviver seriam próximos aos [[Pólo geográfico|Pólos geográficos]] da Terra. Para os biólogos esta explicação é mais plausível, pois esta mudança rápida de temperatura não poderia ser acompanhada pelo processo evolucionário de adaptação.
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== Causas das mudanças climáticas ==
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O físico e matemático sérvio Milutin Milankovich observou que o movimento de [[precessão]], a [[inclinação]] do eixo terrestre e a [[Excentricidade orbital|excentricidade]] da [[órbita]] terrestre variam ciclicamente ao longo do tempo.
Estas variações explicam alguns dos eventos climáticos, como foi mostrado, pois provoca uma mudança na quantidade de radiação recebida por um determinado [[Hemisfério]] no verão e no inverno.▼
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=== II - Ciclos de Atividade Solar ===▼
O Sol passa por variações em sua atividade, ou seja, em suas emissões de radiação. Estes ciclos ocorrem em aproximadamente 11 anos e podem assumir valores máximos ou mínimos, causando várias alterações no clima.
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O [[paleomagnetismo]] é o estudo das variações do [[campo magnético]] da Terra ao longo dos anos. Os eventos de variação magnética ocorrem em ciclos não regulares, podendo sua intensidade variar desde efeitos apenas mensuráveis à inversões na orientação do campo.
As inversões magnéticas ocorrem devido à “resposta” do núcleo da Terra (condutor, formado de Ferro e Níquel) ao efeito magnético das emissões solares (de alta energia). Esta “resposta” tenta reproduzir o campo gerado pela radiação solar e apresenta diversas irregularidades.
Durante os eventos de inversão, podem ocorrer mudanças climáticas acentuadas devido à variação da localização dos Pólos, que é por onde grande parte das emissões solares penetram. Estas mudanças, normalmente, são devido ao aquecimento diferenciado das regiões que estão sob o efeito das emissões.
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O [[aquecimento global]] é o processo em que ocorre aumento significativo na temperatura. Este aumento causa desde tempestades mais severas e freqüentes à tufões e furacões altamente destrutivos.
Atualmente, tem se notado um aumento na temperatura média do planeta de cerca de 0,7°C nos últimos 140 anos. Este aquecimento é causado, principalmente pelo efeito estufa, que vem sendo, cada vez mais, intensificado por atividades humanas, e pelo buraco na camada de Ozônio.
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Os meteoros são rochas compostas de minerais e gelo que orbitam a nossa galáxia. Estas rochas, quando atraídas pelo campo gravitacional da Terra, podem entrar na atmosfera. Uma grande parte destas pedras é destruída graças à própria atmosfera, já que o atrito com esta gera um aquecimento próximo a 5000 °C e desintegra as rochas. Porém algumas rochas maiores conseguem atingir a superfície e o impacto é tão violento que uma nuvem de metais e poeira se forma na atmosfera, impedindo a entrada de radiação solar.
== Aplicações da Paleoclimatologia ==
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