Paleoclimatologia

O estudo dos climas do passado geológico e histórico, reconstruídos a partir de arquivos naturais para revelar como e por que o clima mudou antes da existência de instrumentos.

Definition

Paleoclimatologia é o estudo científico dos climas passados e suas causas, utilizando registradores naturais do clima, chamados proxies, para reconstruir condições de épocas anteriores às medições instrumentais.

Scope

Esta área abrange a reconstrução e interpretação do clima passado, desde o passado geológico profundo, passando pelas eras glaciais, até o último milênio. Trata dos arquivos e proxies naturais, como testemunhos de gelo, sedimentos marinhos e lacustres, anéis de árvores, corais e espeleotemas, que registram as condições passadas; o ritmo orbital dos ciclos glaciais; transições climáticas abruptas; e como as evidências paleoclimáticas restringem a sensibilidade climática e situam a mudança atual em um contexto de longo prazo.

Sub-topics

• Climate Proxies and Archives
• Deep-Time and Abrupt Climate Events
• Milankovitch Cycles and Glacial Cycles

Core questions

• Como o clima passado pode ser reconstruído a partir de arquivos naturais?
• O que ritmou as eras glaciais recorrentes?
• Com que abruptamente o clima mudou no passado?
• O que o passado profundo revela sobre a sensibilidade climática e o presente?

Key theories

Reconstrução baseada em proxy

Propriedades físicas, químicas e biológicas de arquivos naturais respondem ao clima de maneiras calibradas, de modo que medi-las permite a reconstrução quantitativa da temperatura, precipitação e composição atmosférica passadas.

Ritmo orbital das eras glaciais

Mudanças lentas na órbita da Terra alteram a distribuição sazonal e latitudinal da luz solar, ritmando o crescimento e o derretimento das camadas de gelo ao longo de dezenas de milhares de anos.

Mechanisms

Arquivos naturais acumulam-se camada por camada, aprisionando sinais químicos e biológicos, como razões isotópicas, gases retidos, larguras de anéis de crescimento e conjuntos de microfósseis, que variam com o clima. Ao datar esses arquivos e calibrar os proxies em relação a observações modernas, os paleoclimatologistas reconstroem a temperatura passada, o volume de gelo e as concentrações de gases de efeito estufa, e relacionam as mudanças ao forçamento orbital, variações vulcânicas e solares, e feedbacks internos.

Clinical relevance

Registros paleoclimáticos revelam toda a gama da variabilidade climática natural, fornecem restrições independentes sobre a sensibilidade climática e mostram que as concentrações de gases de efeito estufa e as taxas de mudança atuais são incomuns no contexto do passado geológico recente.

Evidence & guidelines

O Sexto Relatório de Avaliação do IPCC baseia-se em evidências paleoclimáticas para limitar a sensibilidade climática, para mostrar que as temperaturas globais e os níveis de dióxido de carbono recentes são excepcionais ao longo de centenas de milhares a milhões de anos, e para informar as projeções de mudanças futuras.

History

O reconhecimento das eras glaciais passadas no século XIX impulsionou o estudo dos climas passados, Milankovitch quantificou a teoria orbital no início do século XX, e o advento da análise isotópica de testemunhos de águas profundas e testemunhos de gelo em meados do século XX transformou a paleoclimatologia em uma ciência quantitativa.

Debates

Impulsionadores das terminações glaciais

Como o forçamento orbital, os gases de efeito estufa, a circulação oceânica e os feedbacks das camadas de gelo se combinam para encerrar as eras glaciais, e qual deles domina, permanece uma questão ativa.

Key figures

• Raymond Bradley
• Milutin Milankovitch
• Wallace Broecker
• Nicholas Shackleton

Seminal works

• bradley2015
• cronin2010

Frequently asked questions

Como os cientistas sabem sobre climas antes dos termômetros?

Eles leem arquivos naturais como testemunhos de gelo, anéis de árvores e sedimentos, cujos sinais químicos e biológicos atuam como proxies para a temperatura, precipitação e composição atmosférica passadas.

Por que o passado distante importa para o clima de hoje?

Climas passados mostram quão sensível o sistema é às mudanças nos gases de efeito estufa e no forçamento orbital, fornecendo verificações independentes nas projeções e mostrando que as mudanças atuais são incomuns.