Mudanças climáticas e seus possíveis efeitos no El Niño e La Niña

Cientistas realizam medições, simulações e análises de dados para responder: como as mudanças climáticas afetaram o fenômeno ENOS e o que podemos esperar desta condição para o El Niño/La Niña num futuro próximo?

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Representação esquemática. A forçante ‘mudanças climáticas’ realiza um ‘empurrão’ que se traduz numa modificação da oscilação El Niño e La Niña. O resultado é uma maior amplitude e frequência desses fenômenos. Ilustração de Anna Eshelman, NOAA Climate.gov

Para nos situarmos, lembremos que os registros da ocorrência do fenômeno conhecido como El Niño Oscilação Sul (ENOS) já existiam muito antes de a atividade antropogênica excessiva aumentar a concentração de gases de efeito estufa (GEE) na atmosfera, que provoca um aquecimento cada vez mais acelerado no globo.

Os primeiros registros oficiais do ENOS foram relatados em 1892: um capitão peruano notou a existência periódica de uma corrente oceânica quente nas costas normalmente frias do Peru. E há registos mais antigos associados, por exemplo, em 1789 e 1793 observadores da época relataram graves secas na Ásia, Austrália, México e sul da África, e suspeita-se que este fenômeno possa ter causado a fome que antecedeu a Revolução Francesa.

fases do ENOS
O estado atual do fenômeno ENOS é a fase El Niño até o verão (DJF) de 2023-2024, com uma probabilidade de 95%. Imagem: SMN.

O ENOS é um fenômeno natural, caracterizado pela flutuação da temperatura da superfície do mar (TSM) na região central e leste do Pacífico equatorial, associada a alterações na atmosfera. Este fenômeno tem grande influência nas condições climáticas de diversas partes do mundo, e muda dependendo da sua fase: 'El Niño' (fase quente), 'La Niña' (fase fria) e Neutro (fase neutra).

El Niño/La Niña é declarado quando a TSM no Pacífico tropical leste aumenta/diminui 0,5°C acima/abaixo da média durante vários meses consecutivos (5 trimestres).

O proeminente cientista da NOAA, investigador Mike McPhaden, explica em seu blog que durante mais de 30 anos os pesquisadores do clima têm estado intrigados sobre como a mudança climática forçada pelo ser humano, através das suas emissões excessivas de GEE, afeta o fenômeno natural ENOS. Tenta-se responder a duas questões importantes: se as mudanças climáticas já afetaram o ENOS e, por outro lado, como elas afetarão o fenômeno no futuro.

As mudanças climáticas já afetaram o ENOS?

O último relatório do IPCC afirma que ainda não havia evidências claras de um impacto das mudanças climáticas nas anomalias de TSM no Pacífico tropical relacionadas com o ENSO. No entanto, um estudo recente publicado na revista Nature Reviews Earth and Environment revisita esta questão analisando estudos anteriores e conduzindo novas pesquisas para fornecer informações adicionais sobre esta importante questão.

mudanças climáticas
Os picos(vermelho)/mínimos(azuis) que marcam a alternância entre El Niño/La Niña nos últimos 50/60 anos são destacados por maior frequência e amplitude do que os observados até 1960. Gráfico: NOAA clima.gov-Data: HadISST.

O ENOS tem uma periodicidade irregular, ocorrendo normalmente a cada dois a sete anos. As oscilações entre El Niño e La Niña têm sido maiores nas últimas décadas, e a mudança climática pode ser uma das causas dessa mudança, segundo os cientistas.

Ao observar a série de TSM do Oceano Pacífico na região 3-4 (registro instrumental de 1900 a 2023), há uma mudança na forma do gráfico desde aproximadamente 1960.

Os autores do artigo notaram que o período mais recente do registro de TSM observado em regiões-chave do índice ENSO, como Niño-3.4, apresenta uma variabilidade de maior amplitude do que a primeira parte do registro. Os últimos 50-60 anos parecem ser mais enérgicos, com maiores oscilações para cima e para baixo do que no período de 1900 a 1960.

Os autores defendem este ponto utilizando diversas fontes de dados e métodos diferentes, prova de que o padrão (gráfico acima) é real, e não apenas um problema de qualidade dos dados devido à relativa escassez antes de 1950.

Por que há uma maior amplitude a partir de 1960?

McPhaden destaca no seu blog que "esperamos que a mudança climática já tenha tido um impacto no ENOS, porque a atmosfera tem agora concentrações de GEE (que retêm calor) 50% mais elevadas do que no início da Revolução Industrial. O desafio é retirar a parte forçada do sinal, fora do ruído de fundo das variações naturais do ENOS".

A questão não pode ser respondida apenas com os dados em si, porque o registro é curto demais e quanto mais voltamos no tempo, menos confiáveis os dados são. Esse aumento na variabilidade nos últimos anos não significa automaticamente que a mudança climática seja a causa, pois poderia ser apenas o aumento e a diminuição natural das variações do ciclo ENOS de década para década.

fases do ENOS
Representação esquemática. Acima: as fases El Niño e La Niña. Abaixo: a forçante 'mudança climática' é adicionada, esse 'empurrão' resulta em uma frequência e amplitude de oscilação maiores. Ilustração de Anna Eshelman, NOAA Climate.gov

É por isso que os autores refinam o método de análise, utilizando simulações de vários séculos da última geração de modelos climáticos, combinadas com técnicas de análise sofisticadas, para abordar esta questão e, assim, simular razoavelmente aspectos-chave da dinâmica observada e do comportamento estatístico do ENOS.

Os autores obtiveram um resultado consistente: há uma grande probabilidade de que as variações do ENOS tenham aumentado em amplitude em até 10% desde 1960, devido ao aumento observado nas concentrações de GEE na atmosfera.

Esses 10% parece uma percentagem pequena, mas impulsiona a flutuação climática anual mais forte e mais relevante para a sociedade no planeta. Combinado com outras maneiras pelas quais a mudança climática afetou os impactos do ENOS, esse ciclo amplificado resulta em secas, inundações, ondas de calor, incêndios florestais e tempestades mais extremas e frequentes, como aquelas que observamos durante o último La Niña triplo, explica McPhaden em seu blog.

Como as mudanças climáticas afetarão o ENOS no futuro?

Uma vez que o ENOS envolve a interação entre o mar e a atmosfera, esse feedback torna-se mais forte num mundo mais quente. Prevê-se que o efeito dos GEE no futuro seja mais forte do que tem sido até agora; quanto mais acentuada for a forçante, mais evidentes se tornam os seus impactos.

É provável que as variações do ENOS se tornem ainda mais fortes (em 15-20%) à medida que o século avança, se as concentrações atmosféricas dos GEE continuarem a aumentar.

Nesse cenário, as camadas superiores do Pacífico tropical aquecem mais rapidamente do que as profundezas do oceano. A camada superficial mais quente aumenta a precipitação e, juntas, aumentam a estratificação de densidade da parte superior do oceano, tornando-o mais sensível às forças do vento.

mudanças climáticas e ENOS
Em setembro-outubro-novembro de 1997, sob um forte El Niño, as províncias do norte da costa argentina tiveram um excedente de 500 mm acima dos valores normais. Fonte: SMN.

Assim, o acoplamento oceano-atmosfera torna-se mais forte, tornando as oscilações entre El Niño e La Niña mais extremas e, com isso, um ambiente mais hostil para a sociedade.