Uma equipa liderada por uma investigadora portuguesa estudou as temperaturas do solo na Península de Barton (Península Antártica), onde estas áreas livres de gelo se encontram distribuídas ao longo de vertentes rochosas e entre mantos de neve. A equipa instalou pequenos sensores de temperatura chamados iButtons a diferentes altitudes e condições (em vertentes, perto de mantos de neve, etc.), que registam as temperaturas do solo a cada três horas durante um ano inteiro. Através da análise dos dados, a equipa percebeu quais os fatores que controlam o regime térmico do solo.

Então, o que descobriram? A altitude revelou-se como o principal fator: quanto mais alto se sobe, mais frio fica o solo, apresentando temperaturas médias anuais pouco acima do ponto de congelação em setores de menor elevação, e abaixo dos -2ºC em locais mais altos. A cobertura de neve também desempenha um papel importante, agindo como um cobertor natural: as áreas com neve mais duradoura tiveram estações de congelamento mais longas e um aquecimento mais lento. Até a forma do terreno e a quantidade de luz solar que sobre ele incide influenciaram a temperatura do solo.

A equipa identificou 7 regimes diários de temperatura do solo, encontrando-se alguns congelados durante todo o dia, outros completamente descongelados e outros com variações entre o estado de congelação e descongelação. Baseada nesta variação, a equipa classificou a área em 4 tipos de regime térmico anual, variando entre longas estações de geada próximo a mantos de neve, e curtas estações de geada com rápido aquecimento em setores de menor altitude. A equipa criou ainda um modelo que permite mapear estes padrões em toda a Península com 90% de certeza. 

Mas porque é que isto é importante? Bem, estes resultados mostram o quanto as temperaturas do solo são sensíveis a pequenas mudanças de relevo e cobertura de neve, algo importante não apenas para compreender o regime térmico do permafrost na Antártida, mas também para prever como este regime pode responder às alterações climáticas. Em outras palavras, mesmo pequenos detalhes na paisagem podem impactar substancialmente o solo debaixo dos nossos pés!

Fonte: Baptista, J., Vieira, G., & Lee, H. (2024). Ground surface temperature regimes are controlled by the topography and snow cover in the ice-free areas of Maritime Antarctica. Catena, 240, 107947

No entanto, desde 1950, tem-se registado um aumento contínuo da temperatura do ar na Península Antártica, gerando impactos na dinâmica do permafrost.

Num novo estudo, liderado por uma investigadora portuguesa, foi feita a modelação da evolução da temperatura do permafrost e da espessura da camada ativa na ilha do Rei George, na Península Antártica.

O objetivo foi perceber como estas variáveis têm mudado ao longo do tempo e criar uma metodologia que possa ser aplicada a outras zonas da Península Antártica. Para tal, a equipa usou o CryoGrid Community Model, alimentado com dados de perfuração da estação King Sejong Station (com registos de temperatura do solo em profundidade) e dados climáticos de reanálise (ERA5).

Os resultados são claros: desde 1950, a temperatura do permafrost aumentou cerca de 2 ºC e a camada ativa aumentou de 1,6 para 3,5 metros de espessura. E o mais preocupante? O aquecimento tem-se acelerado significativamente desde 2016.

Mas porque é que isto é importante? Porque a degradação do permafrost na Antártida condiciona a dinâmica hidrológica, controla os fluxos de sedimentos e contaminantes, causa instabilidade no solo e o desenvolvimento de vegetação, impactando os ecossistemas terrestres e a biodiversidade.

Este estudo é um passo importante para compreendermos melhor os impactos das alterações climáticas na Antártida e ajuda-nos a prever o que pode acontecer no futuro com o solo gelado do planeta.

Fonte: Baptista, J. P., Vieira, G. B. G. T., Lee, H., Correia, A. M. D. C. S., & Westermann, S. (2025). Modelling the evolution of permafrost temperatures and active layer thickness in King George Island, Antarctica, since 1950. Frozen ground/Antarctic. https://doi.org/10.5194/egusphere-2025-150

Autor: Diana Martins

Os Rios Atmosféricos (ARs – Atmospherics Rivers), são estruturas de transporte de grandes quantidades de humidade na atmosfera. Foram equiparados aos rios terrestres, como o rio Amazonas que é o mais caudaloso do mundo, daí a origem do nome. Segundo o glossário meteorológico da American Meteorological Society (AMS), os ARs são corredores longos, estreitos e transitórios de intenso transporte horizontal de vapor de água, normalmente encontrados na baixa troposfera, associados às frentes frias de ciclones extratropicais. Em meados de 1970 já se falava de fenómenos com características similares, mas foi só em 1990 que foram denominados como “Rio Atmosférico”.

As secas prolongadas e as inundações são evidências claras das alterações climáticas que podem estar intimamente ligadas aos ARs. Os ARs são responsáveis pelo transporte de grande quantidade de humidade das regiões tropicais e extratropicais para latitudes mais elevadas e zonas polares, representando cerca de 90% do transporte de humidade dos trópicos para as zonas polares. São encontrados tanto no Hemisfério Norte como no Hemisfério Sul, onde podem intensificar a precipitação e causar inundações e deslizamentos de terra. Como uma componente importante do ciclo hidrológico, representam um forte contributo no reabastecimento e na redistribuição da água nos rios terrestres e nos lençóis freáticos, no teor de humidade dos solos e até na espessura das camadas de neve em regiões montanhosas e polares. Nas regiões polares os ARs são também responsáveis pela formação de grandes polinias, que são áreas onde se esperava encontrar gelo marinho, mas que estão descongeladas como resultado do transporte de humidade dos trópicos e extratrópicos.

O fenómeno de amplificação do Ártico refere-se ao aquecimento do Ártico cerca de duas ou três vezes mais rápido que o resto do globo, resultando numa diminuição da extensão do gelo marinho. A perda do gelo do Ártico pode influenciar o clima nas latitudes médias. O clima do hemisfério norte sofreu várias mudanças evidentes, com reduções na quantidade de precipitação anual, secas prolongadas em algumas regiões, aumento de fenómenos extremos de precipitação e aumento da frequência dos ciclones tropicais e extratropicais, entre outras.

Como é que os ARs respondem à perda de gelo no Ártico?

Para melhor entender esse aspeto, que é ainda pouco fundamentado na literatura, realizou-se um estudo na Universidade da Califórnia, nos Estados Unidos da América. Neste estudo, os investigadores usaram algoritmos de deteção dos ARs, que estimam a quantidade do vapor de água transportado na atmosférica, forçados por modelos climáticos atmosféricos que consideram a perda do gelo do Ártico. Os investigadores modelizaram o Hemisfério Norte durante o inverno que coincide com a passagem de muitos ciclones tropicais e extratropicais, estando assim associado a um maior número de ARs. A resposta da frequência dos ARs à perda de gelo do Ártico equivale ao aquecimento global de 2°C, segundo este estudo. Em termos de variação regional, os investigadores concluiram que sobre o Pacífico Norte os ARs se estendem para nordeste e ocorrem mais perto da costa oeste da América do Norte. Sobre o Atlântico Norte, os ARs deslocam-se para o equador. A resposta dos ARs em latitudes médias é governada principalmente pelas mudanças no vento. Acima de 60°N de latitude, o enfraquecimento do vento tende a reduzir a frequência dos ARs enquanto que o aumento da humidade da atmosfera (devido à perda de gelo marinho) tende a aumentar a frequência dos mesmos, resultando em mudanças relativamente pequenas nos ARs.

Por outro lado, outros fenómenos associados às alterações climáticas podem contribuir para as mudanças dos ARs, como mudanças na temperatura a superfície do oceano por exemplo. A amplificação do Ártico tem motivado uma maior frequência de eventos extremos e dos ARs, que tem modificado o clima das latitudes médias, incluindo entre outros eventos extremos de precipitação, invernos mais rigorosos, assim como secas prolongadas e desertificação.

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Fonte: Ma, W., Chen G., Peings Y., Alviz, N., Atmospheric River Response to Arctic Sea Ice Loss in the Polar Amplification Model Intercomparison Project, Geophysical Research Letters 48:20, e2021GL094883 (2021). DOI: 10.1029/2021GL094883.

Autora: Cátia Lavinia Gonçalves

O aquecimento global é desigual de acordo com diferentes regiões, sendo que o Ártico aquece a uma taxa duas vezes superior à média global. Este fenómeno, conhecido como Amplificação do Ártico (AA), está associado principalmente a uma redução do gelo marinho no verão, mas também a um aumento da cobertura de neve no Norte da Europa e Ásia entre outubro e janeiro.

Recentemente, a AA tem sido associada a invernos mais rigorosos nas latitudes médias, podendo ser uma das causas das ondas de frio registadas em janeiro e fevereiro de 2021, na Ásia, Europa e Estados Unidos. Por exemplo, no estado do Texas, este pode ter sido um dos fenómenos naturais mais dispendiosos de sempre pois a falta de preparação para condições de temperaturas mais baixas que o normal no sector energético levou a um corte do fornecimento de energia elétrica.

Mas como é que a AA está relacionada com eventos extremos nas latitudes médias durante o inverno? Uma das hipóteses está relacionada com o vórtice polar na estratosfera (camada acima da troposfera, entre 15 a 50 km de altitude). Este vórtice é composto por uma banda de ventos intensos na estratosfera que circulam em torno do Pólo Norte. Quando o vórtice está forte e estável, o ar frio fica confinado no Ártico e nas latitudes médias o ar mantém-se mais quente do que o normal. No entanto, quando o vórtice polar enfraquece, por exemplo devido ao aquecimento rápido da estratosfera, este pode deslocar-se para latitudes mais a sul ou dividir-se em dois. Na superfície terrestre, o enfraquecimento do vórtice tem como impactos o deslocamento de ar mais frio em direção às latitudes médias e de ar mais quente para o Ártico.

Um estudo recente nos Estados Unidos baseou-se na técnica de machine learning, que consiste na aplicação de algoritmos que permitem reconhecer padrões de forma automática, para compreender a relação entre alterações no vórtice polar e invernos extremos em latitudes médias. Assim, foram utilizadas reanálises (dados globais que contêm informação histórica da atmosfera, superfície terrestre e oceano) entre 1980 e o início de 2021, para identificar diferentes padrões da variabilidade do vórtice polar entre outubro e dezembro. Foram identificados diferentes padrões divididos em três classes: vórtice polar normal; vórtice mais intenso do que o normal (sistema de baixas pressões intenso), representando cerca de 39% dos dias; e vórtice menos intenso do que o normal (sistema de baixas pressões menos intenso), representando cerca de 38% dos dias.

Durante os últimos 40 anos tem-se notado uma maior frequência dos padrões menos intensos do que o normal, em simultâneo com uma menor frequência dos padrões mais intensos. Isto significa que há um maior número de eventos em que o vórtice polar está menos intenso, durante o outono e inverno, o que promove o deslocamento de ar mais frio para as latitudes médias. Como resultado, a AA pode estar relacionada com mais eventos de frio extremo nas latitudes médias durante o inverno. Se os padrões de vórtice polar enfraquecido continuarem a ser observados, é possível que no futuro haja uma maior frequência de eventos de frio extremo durante o inverno em regiões mais a Sul, onde as populações e infraestruturas não estão preparadas para este tipo de fenómenos.

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Fonte: Cohen J., Agel L., Barlow M., Garfinkel C. I. & White I. Linking Arctic variability and change with extreme winter weather in the United States. Science 373, 1116–1121 (2021). DOI: 10.1126/science.abi9167.

Autora: Carolina Viceto