A Terra é um maravilhoso ponto azul e verde coberto por oceanos e vida, enquanto Vênus é uma esfera estéril e amarelada, não apenas inóspita, mas também estéril. Contudo, a diferença entre os dois é de apenas alguns graus de temperatura. Uma equipe de astrônomos da Universidade de Genebra (UNIGE), com o apoio dos laboratórios do CNRS de Paris e Bordeaux, alcançou um feito inédito ao simular todo o processo de efeito estufa descontrolado que pode transformar o clima de um planeta de idílico e perfeito para a vida, para um ambiente extremamente hostil e inóspito.
Os cientistas também demonstraram que, desde os estágios iniciais do processo, a estrutura atmosférica e a cobertura de nuvens sofrem mudanças significativas, levando a um efeito estufa quase incontrolável e muito difícil de reverter. Na Terra, um aumento de apenas algumas dezenas de graus na temperatura média global, após um leve aumento da luminosidade do Sol, seria suficiente para iniciar esse fenômeno e tornar nosso planeta inabitável. Estes resultados foram publicados na revista Astronomy & Astrophysics.
A ideia de uma fuga do efeito estufa não é nova. Nesse cenário, um planeta pode evoluir de um estado temperado, como na Terra, para um verdadeiro inferno, com temperaturas superficiais acima de 1.000°C. A causa? O vapor d’água, um gás natural de efeito estufa. O vapor d’água impede que a irradiação solar absorvida pela Terra seja reemitida para o vazio do espaço como radiação térmica, agindo como uma espécie de cobertor de emergência. Um pouco de efeito estufa é útil – sem ele, a Terra teria uma temperatura média abaixo do ponto de congelamento da água, parecendo uma esfera coberta de gelo e hostil à vida.
Por outro lado, excesso de efeito estufa aumenta a evaporação dos oceanos e, consequentemente, a quantidade de vapor d’água na atmosfera. “Existe um limite crítico para essa quantidade de vapor d’água, além do qual o planeta não consegue mais se resfriar. A partir daí, tudo sai do controle até que os oceanos acabem evaporando completamente e a temperatura atinja várias centenas de graus”, explica Guillaume Chaverot, ex-pesquisador de pós-doutorado no Departamento de Astronomia da Faculdade de Ciências da UNIGE e autor principal do estudo.
“Até o momento, outros estudos importantes em climatologia se concentraram apenas no estado temperado antes da fuga ou no estado inabitável pós-fuga”, diz Martin Turbet, pesquisador dos laboratórios do CNRS de Paris e Bordeaux e coautor do estudo. “Esta é a primeira vez que uma equipe estuda a própria transição com um modelo climático global 3D e verifica como o clima e a atmosfera evoluem durante esse processo.”
Um dos aspectos cruciais do estudo descreve o surgimento de um padrão de nuvens muito peculiar, que intensifica o efeito de fuga e torna o processo irreversível. “Desde o início da transição, podemos observar algumas nuvens muito densas se formando na alta atmosfera. De fato, ela não apresenta mais a inversão de temperatura característica da atmosfera terrestre, que separa suas duas principais camadas: a troposfera e a estratosfera. A estrutura da atmosfera é profundamente alterada”, diz Chaverot.
Consequências graves para a busca de vida em outros lugares
Essa descoberta é um elemento chave para o estudo do clima em outros planetas, especialmente em exoplanetas – planetas que orbitam estrelas diferentes do Sol. “Ao estudar o clima em outros planetas, uma de nossas principais motivações é determinar seu potencial para abrigar vida”, indica Émeline Bolmont, professora assistente e diretora do Centro UNIGE Life in the Universe (LUC) e coautora do estudo.
O LUC lidera projetos de pesquisa interdisciplinar de ponta sobre as origens da vida na Terra e a busca por vida em outros lugares do nosso Sistema Solar e além, em sistemas exoplanetários. “Após estudos anteriores, já suspeitávamos da existência de um limiar de vapor d’água, mas o surgimento desse padrão de nuvens é uma verdadeira surpresa”, diz Bolmont.
“Paralelamente, estudamos como esse padrão de nuvens pode criar uma assinatura específica, ou ‘impressão digital’, detectável ao observar atmosferas de exoplanetas. A próxima geração de instrumentos deve ser capaz de detectá-la”, afirma Turbet. A equipe também não pretende parar por aí, pois Chaverot recebeu uma bolsa de pesquisa para continuar este estudo no ‘Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble’ (IPAG). Esta nova etapa do projeto de pesquisa se concentrará no caso específico da Terra.
Um planeta Terra em frágil equilíbrio
Com seus novos modelos climáticos, os cientistas calcularam que um aumento muito pequeno na irradiação solar – levando a um aumento da temperatura global da Terra de apenas algumas dezenas de graus – seria suficiente para desencadear esse processo irreversível de fuga na Terra e tornar nosso planeta tão inóspito quanto Vênus.
Um dos objetivos climáticos atuais é limitar o aquecimento global na Terra, induzido por gases de efeito estufa, a apenas 1,5° até 2050. Uma das questões da bolsa de pesquisa de Chaverot é determinar se os gases de efeito estufa podem desencadear o processo de fuga assim como um leve aumento da luminosidade do Sol poderia fazer. Se isso for verdade, a próxima questão será determinar se as temperaturas limiares são as mesmas para ambos os processos.
Portanto, a Terra não está tão distante desse cenário apocalíptico. “Supondo que esse processo de fuga fosse iniciado na Terra, a evaporação de apenas 10 metros da superfície dos oceanos levaria a um aumento de 1 bar na pressão atmosférica ao nível do solo. Em apenas algumas centenas de anos, atingiríamos uma temperatura do solo superior a 500°C. Mais tarde, alcançaríamos 273 bares de pressão superficial e mais de 1.500°C, quando todos os oceanos acabariam totalmente evaporados”, conclui Chaverot.
O artigo foi publicado originalmente na Université de Genève.
