Estudos mostram que as concentrações atmosféricas de CO2 e CH4 estão em altos níveis sem precedentes nos últimos 800 mil anos, e que as concentrações estão aumentando, o que poderá causar registros com magnitudes não observadas no passado geológico recente. Registros geológicos mostram que no passado os altos níveis de CO2 atmosférico causaram climas mais quentes, mantos de gelo transientes, alterações do nível do mar na ordem de dezenas de metros e liberação de gás de hidratos de metano.
No último interglacial, cerca de 130 mil anos atrás, a Antártica era mais quente do que no presente. E o nível do mar era mais elevado,mas a contribuição absoluta da Antártida Ocidental para este aumento ainda não é conhecida.
Períodos quentes no registro geológico dos últimos 11 mil anos causaram a perda de massas de gelo, as mudanças na circulação oceânica e a produção biológica intensificada. Estudos sugerem que essas perdas não tem precedentes nos últimos milhares de anos.
Estudos de testemunhos de gelo mostram que os padrões da circulação atmosférica sobre a Antártica e o Oceano Austral, incluindo a baixa do mar de Amundsen e os ventos de oeste, mudaram de intensidade e posição inesperadamente, na ordem de anos a décadas, várias vezes nos últimos 11.000 anos.
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