As montanhas cobertas de neve não apenas parecem majestosas, mas também são vitais para um delicado ecossistema que existe há dezenas de milhares de anos. O escoamento de água das montanhas e o degelo descem para córregos, rios, lagos e oceanos - e hoje, cerca de um quarto do mundo depende dessas "torres de água" naturais para reabastecer reservatórios a jusante e aquíferos subterrâneos para abastecimento urbano de água, irrigação agrícola e suporte do ecossistema.

Mas esse valioso recurso de água doce corre o risco de desaparecer. O planeta está agora cerca de 1,1 graus Celsius (1,9 graus Fahrenheit) mais quente do que os níveis pré-industriais, e as montanhas de neve estão diminuindo.

No ano passado, um estudo coordenado por Alan Rhoades e Erica Siirila-Woodburn, pesquisadores da Área de Ciências da Terra e do Meio Ambiente do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley (Berkeley Lab), descobriu que, se o aquecimento global continuar no cenário de altas emissões, baixas invernos sem neve se tornarão uma ocorrência regular nas cadeias montanhosas do oeste dos EUA em 35 a 60 anos.

Agora, em um estudo recente da Nature Climate Change , uma equipe de pesquisa liderada por Rhoades descobriu que, se o aquecimento global atingir cerca de 2,5 graus Celsius em comparação com os níveis pré-industriais, as cadeias de montanhas nas latitudes médias do sul, a região andina do Chile em particular, enfrentarão um futuro de pouca ou nenhuma neve entre os anos de 2046 e 2051 - ou 20 anos antes das cordilheiras nas latitudes médias do norte, como a Sierra Nevada ou as Montanhas Rochosas. (Pouca a nenhuma neve ocorre quando a água máxima anual armazenada como neve acumulada está dentro dos 30% inferiores das condições históricas por uma década ou mais.)

Os pesquisadores também descobriram que condições de pouca ou nenhuma neve surgiriam nas latitudes médias do sul em um terço do aquecimento do que nas latitudes médias do norte.

"Essas descobertas são bastante chocantes. Presumimos que ambas as regiões nos hemisférios sul e norte responderiam de maneira semelhante às mudanças climáticas e que os Andes seriam mais resistentes devido à sua alta altitude", disse Alan Rhoades, cientista de pesquisa em hidroclima do Laboratório Berkeley. Área de Ciências da Terra e Ambientais e principal autor do novo estudo. "Isso mostra que nem todo grau de aquecimento tem o mesmo efeito em uma região ou outra."

Em outra descoberta importante, os pesquisadores descobriram que um futuro com pouca ou nenhuma neve coincide com cerca de 10% menos escoamento de montanha em ambos os hemisférios, durante os anos úmidos e secos.

"Se você espera 10% menos escoamento, isso significa que há pelo menos 10% menos água disponível a cada ano para reabastecer os reservatórios nos meses de verão, quando a agricultura e os ecossistemas montanhosos mais precisam", disse Rhoades.

Esse escoamento reduzido seria particularmente devastador para regiões agrícolas já devastadas por secas de vários anos.

A atual seca da Califórnia está entrando em seu quarto ano. De acordo com o US Drought Monitor, mais de 94% do estado está em seca severa, extrema ou excepcional. O encolhimento do abastecimento de água subterrânea e dos poços municipais em todo o estado está afetando gravemente o vale de San Joaquin, o coração agrícola do estado.

E o Chile – que exporta aproximadamente 30% de sua produção de frutas frescas todos os anos, sendo grande parte enviada para os Estados Unidos – está em meio a uma seca histórica de 13 anos.

Mas o novo estudo também sugere que a neve baixa ou nula nas cordilheiras de latitudes médias do norte e do sul pode ser evitada se o aquecimento global for limitado a essencialmente 2,5 graus Celsius (4,5 graus Fahrenheit), disseram os pesquisadores.

Sua análise é baseada em modelos do sistema terrestre que simulam os vários componentes do clima, como a atmosfera e a superfície terrestre, para identificar como os ciclos da água nas montanhas podem continuar a mudar ao longo do século 21 e quais níveis de aquecimento podem dar origem a um amplo e um futuro persistente de pouca ou nenhuma neve em toda a Cordilheira americana - uma cadeia de cadeias de montanhas abrangendo a "espinha dorsal" ocidental da América do Norte, América Central e América do Sul.

Os pesquisadores usaram recursos de computação no Berkeley Lab's National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC) para processar e analisar dados coletados por pesquisadores climáticos de todo o mundo através do CASCADE (Calibrated & Systematic Characterization, Attribution, & Detection of Extremes) do Departamento de Energia. projeto. (Os dados pós-análise do estudo estão disponíveis para a comunidade de pesquisa do NERSC.)

As condições mais próximas do que Rhoades e sua equipe consideraram como "episódicas de pouca ou nenhuma neve" ocorreram na Califórnia entre 2012 e 2016. A falta de neve e as condições de seca nesses anos demonstraram a vulnerabilidade de nosso abastecimento de água e, em parte, , levou à aprovação da Lei de Gerenciamento Sustentável de Águas Subterrâneas da Califórnia, novas abordagens para práticas de gerenciamento de água e agricultura e cortes obrigatórios de água, disse Rhoades

Ainda não ocorreu neve persistente de pouca ou nenhuma neve (10 anos consecutivos), mas Rhoades disse que os gestores de água já estão pensando nesse futuro. "Eles estão colaborando com os cientistas para criar estratégias para gerenciar proativamente, em vez de reativamente, os recursos hídricos para os piores cenários, se não pudermos mitigar as emissões de gases de efeito estufa para evitar certos níveis de aquecimento. Mas a melhor estratégia seria evitar mais aquecimento reduzindo as emissões de gases de efeito estufa ", disse ele.

Para estudos futuros, Rhoades planeja continuar a examinar e executar novas simulações de modelos do sistema terrestre em resolução ainda maior "para fornecer mais contexto espacial de quando e onde a perda de neve pode ocorrer e o que a causa", disse ele, e investigar como cada grau de o aquecimento pode mudar outros fatores-chave do ciclo da água da montanha, como a localização do desembarque e a intensidade dos rios atmosféricos e as respostas dos ecossistemas das montanhas.

Ele também planeja continuar a trabalhar com gestores de recursos hídricos por meio do projeto HyperFACETS para identificar maneiras de nos prepararmos melhor para um futuro com pouca ou nenhuma neve por meio de novas estratégias de gerenciamento, como reforço da infraestrutura contra secas e inundações e recarga gerenciada de aquíferos.

Rhoades está otimista, citando pesquisas de outro estudo liderado pelo Berkeley Lab que descobriu que atingir zero emissões líquidas de dióxido de carbono da energia e da indústria até 2050 pode ser alcançado com a reconstrução da infraestrutura de energia dos EUA para funcionar principalmente com energia renovável.

“Requer apenas vontade e iniciativa para investir recursos financeiros no nível de urgência que as mudanças climáticas exigem, o que significa que precisamos começar a fazer isso hoje”, disse ele.