AS MUDANÇAS PALEOCLIMÁTICAS QUATERNÁRIAS E OS SEUS REGISTROS Prof. Dr. Mauro Parolin

Nas cercanias das geleiras desenvolvem-se os chamados processos ou fenômenos periglaciais, que origina por exemplo o solo peranentemente congelado (permafrost) em superfície, afetado por intensa crioturbação na superfície, pela repetição de congelamento e degelo, frequentemente denominada também de involução, dando origem a estruturas bastante complexas no solo. Outra feição comumente encontrada nessas regiões é o molde de cunha de gelo (ice wedge cast), que é formado pelo preenchimmento de espaços vazios deixados pela fusão de cunha de gelo por material granular terroso.

Quando da alternância de congelaento e degelo processa-se e vertentes inclinadas de montanhas, a gravidade atua conjuntamente, dando origem ao fenômeno e ao depósito de solifluxão.

Nos continentes do hemisfério norte afetados pelas glaciações, além dos fenômenos periglaciais pretéritos, acham-se registradas evidências de fases pluviais. Nestas épocas, os lagos existentes no norte da África e no oeste dos EUA por exemplo, hoje caracterizados por climas bastante secos, até mesmo desérticos, exibiam níveis de água muito mais altos que atualmente. As correlações entre as fases pluviais e interpluviais e os estádios glaciais e interglaciais não parecem ser muito simples. Anteriormente ao advento dos estudos baseados e testemunhos submarinhos de águas profundas todas a tentativas de estudos paleoclimáticos eram fundamentadas na correlação de informações fragmentárias de áreas continentais. Mesmo assim Broecker & Kaufman (1965) foram capazes de reconhecer que a última fase de nível lacustre mais alto dos lagos Bonneville e Lahotan, situados no oeste dos EUA, ocorreu entre 20.000 e 10.000 anos AP (Wisconconsiana).

Outras vezes, a existência de gases mais úmidas no passado pode ser deduzida a partir de registros arqueológicos.

O diacronismo das mudanças paleoclimáticas Pensamento dominante há algumas décadas – último episódio pleniglacial (expansão máxima de geleira) – 18.000 anos. Incremento da precisão dos métodos de datação e novos métodos – variações locais...

As calotas glaciais começaram a surgir mais cedo na Antartida que no hemisfério norte. As calotas glaciais da América do Norte e da Escandinávia atingiram seu climax glacial há 18.000 anos AP. Nessa época o ártico ainda tinha áreas não glaciadas. Entre 11.000 e 8.000 anos AP – expansão glacial na região do ártico, quando as calotas glaciais da América do Norte e da Escândinávia haviam praticamente desaparecido.

Clima frio e seco não é propício ao desenvolvimento de geleiras. Águas superficiais oceânicas mais quentes, características de estádios interglaciais, favoreceram intensa evaporação, que teria propiciado a expansão das geleiras de altas latitudes.

Evidências de desertos tropicais em várias regiões da terra. O avanço glacial generalizado há 18.000 anos favoreceu a expansão dos desertos em escala mundial. Áreas hoje secas como a do oeste norte americano tinham grande pluviosidade nessa época.

O Fenômeno “El Ninõ” de 1982-1983 modificou os padrões de circulação oceânicas, que por sua vez, produziram o aquecimento das águas equatoriais superficiais do Oceano Pacífico (costa do Peru e do Equador. Este fenômeno desencadeou intensas precipitações no oeste da América do Norte, costa do Golfo do México e de Cuba, enquanto que severa seca castigava a América Central, África do Sul, Indonésia e Austrália. Brasil atingido por chuvas torrenciais nos estados do sul, enquanto que na Amazônia e os estados nordestinos eram castigados por prolongada seca.

O espectro temporal da variabilidade paleoclimática Objetivos da pesquisas relacionadas às mudanças globais – caracterização, mais precisa, das variabilidades do paleoclima em diferentes escalas temporais, desde décadas até 1 Ma. Seqüência temporal acompanhada de sequ~encias espaciais. Informação que ajuda os climatologistas a reconhecer os fatores e mecanismos, que controlaram os climas em diferentes épocas – pespectivas de prognóstico.

Registros Geológicos Dados Climáticos Representados Datação Seqüência Temporal Análises Estatísticas Mecanismos Parãmetos climáticos quantitativos Medidas Intrumentais Sequência que deve ser seguida desde a obtenção dos registros geológicos, compostos por dados climáticos representativos, devidamente datados, até a modelagem e finalmente o prognóstico Modelagem ? Prognóstico

Mudanças de paleotemperaturas no hemisfério norte segundo diferentes escalas temporais (Davis, 1986). (a) Medidas instrumentais para variações de temperaturas anuas a latitude 23,6º N. (b) Temperaturas do ar nos últimos 1.000 anos obtidas em testemunhos de gelo. (c)Temperaturas anuais dos últimos 10.000 anos Nordeste dos EUA. (d)Temperaturas anuais dos últimos 100.000 anos na Europa. (e) Mudanças nos volumes glovais de gelo inferidas das variações de 18O/ 18O testemunhos de águas profundas.

A Última Deglaciação está ligada à abrupta queda de temperatura durante a transição de estadios glacial para interlacial. Ocorreu a cerca de 13 e 10 Ky.AP. Evento não se processou gradual e regularmente, mas compreendeu uma série de variações rápidas de paleotemperaturas. Alterações de momentos frios (dryas) e quentes no norte da europa.

Idade Hipstérmica ---- - Ótimo Climático - entre 9 e 2,5 KaBP - Temperatura média ~ 1 a 2º superior a atual (15ºC) - Malacofauna de água quente (Japão). Clypeomorujs coralium

BRASIL Fenômeno glacioeustático Subida de nível relativo do mar 4 a 5m. Culminação há aproximadamente 5.1 KaBP.

Pequena Indade do Gelo -- - 1450 e 1890; - Melhor documentada (marinhos e gelo); - Viquingues abandonam o sul da Groenlânddia até a costa oriental da Ilha de Elesmere , 1.200 km ao sul do pólo norte, quando as geleiras avançaram além dos seus limites atuais; - diminuição da safra de cereais da Escandinávia – migrações de população. - Vinícolas da Inglaterra abandonadas. Na Inglaterra, o Tamisa gelou (pela primeira vez em 1607, pela última vez em 1814). No inverno de 1780, a zona fluvial de Nova Iorque gelou e podia-se ir a pé da ilha de Manhattan à de Staten Island; as ligações comerciais por via marítima ficaram bloqueadas. Alguns investigadores acreditam que o aquecimento actual do planeta corresponde a um período de recuperação após a Pequena Idade do Gelo e que a actividade humana não é um factor decisivo para a actual tendência de aumento da temperatura global.

Fim do século XIX ---- - Melhora climática - Após 1940 ligeiro resfriamento

As pesquisas biológicas do Quaternário A vida dos seres vivos estão vinculadas às questões ambientais, Principalmente climática. - Vegetação e clima relação direta. – Animais e clima relação complexa. Vegetação Diversidade de hábitat Comunidade vivente Ecologia Assembléia morta Clima Acumulação de ossos Taxonomia Paleoecologia Assembléia fossilífera Adaptação Estrutura da Comunidade Os fatores ecológicos influem no desenvolvimento das comunidades viventes de animais; essas comunidades interferem nas acumulações de ossos fossilizados e os fósseis são usados para reconstruir a paleoecologia, Aproximação da ecologia original.

Biosfera de hoje diferente da que existia no Período Terciário; Período Quaternário = glaciações. Extinções. Várias especiações. Além da influência das mudanças paleoambientais naturais, a biosfera do Quaternário sofreu também forte impacto do desenvolvimento tecno- lógico do Homem.

As mudanças na biosfera sempre foram encaradas como resultado das alternâncias entre estádios glaciais e interglaciais. Pesquisas realizadas em ambientes marinhos profundos, em anos recentes, têm indicado que os intervalos de tempo admissíveis como de paleoclimas interglaciais correspondem a apenas 10% do Quaternário. Resfriamentos do paleoclima, com conseqüente abaixamento de paleotemperaturas da água e do ar, não se limitaram ao Quaternário, tendo começado no Plioceno e, talvez até no Mioceno.

Animais e vegetais do Quaternário são praticamente os mesmos de agora. Possibilidade de reconstrução paleoambiental. Aplicação do conhecimento ecológico. Especiação devida às alternâncias climáticas.

Mudanças Florísticas Macrorestos = sementes, frutos, folhas e caules; Microrestos = grãos de pólen e esporo, células epidérmicas, silicofitólitos, carapaças de diatomáceas e silicoflagelados.

Grãos de pólen e esporo são em geral abundantes nos sedimentos sílticos e ou/argilosos e mesmo em areias e cascalhos com abundante matris pelítica. A frequência alta permite realizar tratamentos estatísticos. Abundância varia de acordo com o tipo de planta, distância e meio (água, vento, etc..) de transporte.

O clima e a vegetação dos estádios glaciais e interglaciais Países como Holanda, Itália, Espanha e Hungria, que não foram diretamente atingidos pelas glaciações quaternárias, existiram pântanos e lagos de baixos cursos fluviais, onde a sedimentação continuou através dos estádios glaciais e interglaciais,. Os resultados de análises palinológicas realizadas em testemunhos de sedimentos desses ambientes têm permitido reconstruir as flutuações paleoclimáticas desde épocas bastante antigas do Pleisoceno

Perfis na direção norte-sul da Europa, mostrando grandes transformações na vegetação entre os estádios glaciais e Interglaciais do período Quaternário (van der Hammen et al. 1971).

O clima e a vegetação das fases tardigalcial e pós-glacial. No fim do século XIX, o botânico norueguês A.Blytt comparou a estratigrafia das turfeiras com os restos vegetais contidos e anunciou em 1876 que, na Noruega, teria ocorrido uma alternância entre os paleoclimas atlântico (com influência oceânica) e boreal (com influência continental). Esta mudança paleoclimática seria estudada em maiores detalhes por R. Sernander da Suécia que, em 1910, partiu dos tipos paleoclimáticos propostos por Blytt e apresentou a seguinte classificação: Subártico (atualmente preboreal); Boreal; Atlântico; Sub boreal; Sub atlântico. Em diversos lugares da Europa, seguiram-se os trabalhos de L. von Prost (Suécia), T. Nilsson (Alemanha), K. Jensen (Dinamarca) e J. Iversen (dinamarca) que detalharam ainda mais a classificação de Blytt e Senander.

Norte da Europa = início do tardiglacial = 14.000 anos AP. Paleoclima periglacial Dryas ------- Invasão pela vegetação de tundra ---- mais tarde durante os interestadiais Bölling e Alleröd ----- > vegetação arbórea subpolar (Betula)------- Finalmente, na fase Dryas mais nova, embora houvesse resfriamento suficiente para o restabelecimento da tunda, o paleoclima apresentou tendência ao aquecimento.