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Os vales do Grand Canyon e milhões de anos de camadas rochosas que abrangem a história da Terra valeram-lhe a designação como uma das Sete Maravilhas Naturais do Mundo. Mas, de acordo com um novo estudo da UNLV, as suas maravilhas estendem-se a vastos sistemas de cavernas que se encontram abaixo da superfície, que podem conter pistas para compreender melhor o futuro das alterações climáticas – através do estudo do passado da natureza.
Uma equipe de pesquisa – liderada pelo paleoclimatologista e professor da UNLV, Matthew Lachniet – retirou uma antiga estalagmite do chão de uma caverna intacta do Grand Canyon. Ao estudar a geoquímica dos depósitos minerais, eles foram capazes de analisar os padrões de precipitação durante o período de rápido aquecimento após a última Idade do Gelo para melhorar a compreensão sobre o impacto potencial das futuras mudanças climáticas nas chuvas de monções de verão no sudoeste dos EUA e no noroeste do México.
Suas descobertas, publicadas em 2 de outubro em Geociências da Natureza, revelou que níveis crescentes de água penetraram na caverna entre 8.500 e 14.000 anos atrás, durante um período conhecido como Holoceno inicial, quando as temperaturas aumentaram em toda a região. Usando um modelo paleoclima, os pesquisadores determinaram que isso foi provavelmente causado pela intensificação e expansão das chuvas de verão decorrentes de impactos atmosféricos nos padrões de circulação de ar que derreteram mais rapidamente as camadas de neve do inverno e aceleraram o processo de evaporação que alimenta as chuvas de monções.
Isto é significativo, dizem os autores, porque a maior parte da água que actualmente se infiltra através da rocha e em cavernas e aquíferos – e contribui para a recarga das águas subterrâneas – provém do degelo do Inverno. Contudo, durante o início do Holoceno, quando as temperaturas máximas eram apenas ligeiramente mais quentes do que hoje, tanto a humidade do Verão como do Inverno contribuíram para a recarga das águas subterrâneas na região.
Os autores sugerem que o aquecimento futuro, que pode fazer com que as temperaturas subam acima das do início do Holoceno, também pode levar a maiores taxas de chuvas de verão no planalto do Colorado e a uma intensificação das monções na América do Norte, o padrão de tempestades pronunciadas e aumentadas. e precipitação que normalmente ocorre entre junho e meados de setembro.
“O que foi surpreendente sobre os nossos resultados é que durante o último período quente, tanto as monções de verão como a infiltração na caverna aumentaram, o que sugere que o verão foi importante para a recarga das águas subterrâneas do Grand Canyon, embora hoje não seja uma estação importante para a recarga, ” disse Lachniet, que recuperou pessoalmente a estalagmite de uma caverna na Formação Redwall, na margem sul do leste do Grand Canyon, em 2017. “Embora ainda esperemos que a região seque no futuro, chuvas de verão mais intensas podem, na verdade, infiltrar-se no subsolo. mais do que hoje.”
As estalagmites são formações de cavernas comuns que atuam como antigos pluviômetros que registram mudanças climáticas históricas. Eles crescem à medida que águas ricas em minerais penetram no solo e caem das pontas das estalactites no teto das cavernas. Minerais de calcita de pequenas gotas de água acumulam-se ao longo de milhares de anos e, assim como os anéis das árvores, registram com precisão o histórico de chuvas de uma área. Três formas naturais de oxigênio são encontradas na água, e a quantidade de uma forma diminui à medida que as chuvas aumentam. Esta informação fica bloqueada nas estalagmites ao longo do tempo.
Devido à diferença distinta na composição isotópica de oxigênio entre a precipitação de verão e de inverno, é possível estimar as contribuições relativas de cada estação. A variação no isótopo do urânio-234 e as mudanças na espessura de crescimento da estalagmite dão uma indicação da mudança na quantidade de precipitação.
“Conseguimos validar o registo de oxigénio com os dados de crescimento, com os dados dos isótopos de urânio para confirmar que, de facto, vemos aumentos significativos na humidade do verão durante este período quente, que atribuímos às monções”, disse a Universidade de New York. Professor mexicano Yemane Asmerom. “Infelizmente, a umidade efetiva é o equilíbrio entre precipitação e evaporação. Ao contrário do clima mais temperado do Grand Canyon, a parte seca do sul provavelmente será mais seca, como resultado do aumento das temperaturas.”
A equipa de investigação utilizou amostras de estalagmites para reconstruir as taxas de recarga das águas subterrâneas – ou a quantidade de água que penetra nos aquíferos – na área do Grand Canyon durante os primeiros anos do período Holoceno. Altas taxas de recarga de águas subterrâneas provavelmente também ocorreram em outros planaltos de alta altitude na região, disseram eles, embora não esteja claro como a atividade se aplica a desertos mais quentes e de baixa altitude.
O que está claro é que as contínuas alterações climáticas causadas pelo homem estão a conduzir a temperaturas mais quentes em todo o sudoeste da América do Norte, incluindo a região do Grand Canyon. Juntamente com o crescimento populacional e as pressões agrícolas, este aquecimento pode reduzir a infiltração de águas superficiais nos aquíferos subterrâneos. As taxas de recarga das águas subterrâneas também dependem da frequência e intensidade das chuvas de verão associadas à estação das monções.
Embora a infiltração no verão não seja um contribuidor significativo para a recarga das águas subterrâneas na região hoje, estas últimas descobertas sugerem que isso pode mudar no futuro à medida que o clima aquece e a humidade das monções aumenta. O que não se sabe é como uma redução projetada na precipitação de inverno e na acumulação de neve poderia impactar as reservas globais de água subterrânea.
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