Mudança climática desacelera a rotação da Terra e alonga os dias

O que à primeira vista parece inofensivo pode trazer consequências surpreendentes.

Há anos, cientistas do clima alertam para recordes de calor, extinção de espécies e a elevação do nível do mar. Agora, um estudo internacional aponta algo ainda mais inesperado: a mudança climática também está alterando a rotação do nosso planeta. A Terra está girando de forma mensurável mais devagar, e os dias estão ficando mais longos - uma diferença imperceptível no cotidiano, mas significativa para toda a alta tecnologia que depende de medições de tempo extremamente precisas.

Como a elevação do nível do mar freia a rotação da Terra

No centro dessa explicação está uma regra simples da física: quando a massa se desloca para mais longe do eixo, a rotação desacelera. É o mesmo efeito visto em uma patinadora artística: com os braços abertos, ela gira mais devagar; ao recolhê-los junto ao corpo, acelera. Esse princípio é o que está acontecendo com a Terra.

Com a mudança climática causada pelo ser humano, geleiras e grandes mantos de gelo estão derretendo. Enormes volumes de água deixam as regiões polares, entram nos oceanos e tendem a se distribuir com mais peso nas proximidades do Equador. Em outras palavras, parte da massa se afasta do “centro” do planeta. Com isso, o momento de inércia da Terra aumenta - e a rotação perde velocidade.

"Os pesquisadores estimam que a duração de um dia atualmente se alonga em cerca de 1,33 milissegundos por século - algo quase sem precedentes na história recente da Terra."

Esse valor parece desprezível. Ele não entrega tempo extra para Netflix, trabalho ou sono. Ainda assim, na geofísica o número chama atenção porque, em geral, processos naturais no interior do planeta e no sistema Terra–Lua–Sol só se tornam perceptíveis em escalas muito longas.

Um equilíbrio frágil começa a virar

Ao longo de milhões de anos, diferentes forças “ajustaram” a velocidade de rotação da Terra:

• a atração gravitacional da Lua (atrito das marés)
• deslocamento dos continentes e tectônica de placas
• correntes no núcleo externo líquido
• deformação por marés e a resposta lenta após eras glaciais

Esses efeitos se somam e se compensam. Em alguns períodos, aceleram um pouco a rotação; em outros, freiam. Nas últimas décadas, geofísicos haviam notado até uma leve tendência de encurtamento dos dias: movimentos no interior do planeta faziam a Terra girar um pouco mais rápido, enquanto a influência do clima parecia pequena.

O que o novo estudo mostra é uma virada nesse balanço. Desde o início do século XXI, a perda de gelo passou a desacelerar a rotação com tanta força que supera o efeito acelerador vindo do interior da Terra. Resultado: os dias voltam a se alongar - e em um ritmo bem maior do que seria esperado apenas por mecanismos naturais.

Um olhar 3,6 milhões de anos para trás

Para entender o quão fora do comum é a tendência atual, não bastava analisar apenas medições recentes. Os pesquisadores recuaram cerca de 3,6 milhões de anos, até o Plioceno.

Para isso, recorreram a organismos marinhos microscópicos, os chamados foraminíferos bentônicos. Esses seres unicelulares viviam no fundo do mar e formavam conchas de calcário usando substâncias presentes na água. A composição química preservada em seus fósseis indica qual era o nível do mar naquela época.

Um nível do mar mais alto implica mantos de gelo menores, mais água nos oceanos e mais massa concentrada perto do Equador. Já um nível do mar mais baixo indica grandes mantos de gelo, mais massa nos polos e um momento de inércia menor. Assim, é possível montar uma série temporal indireta sobre como a massa esteve distribuída no planeta - e, portanto, sobre mudanças na velocidade de rotação.

Deep Learning encontra a história da Terra

O desafio é que arquivos fósseis não são contínuos. Existem intervalos em que quase não há amostras úteis disponíveis. Para ainda assim obter um retrato sem “buracos”, os autores usaram um modelo probabilístico de Deep Learning.

A técnica identifica padrões mesmo em conjuntos de dados incompletos e estima, em termos de probabilidade, como o nível do mar provavelmente se comportou nos períodos sem registros. Desse processo sai uma espécie de “melhor reconstrução” das oscilações do nível do mar e das quantidades correspondentes de gelo.

A partir dessas séries, dá para calcular como o comprimento do dia variou ao longo de milhões de anos. Em todo o intervalo de 3,6 milhões de anos, aparece apenas um evento com um aumento do comprimento do dia tão rápido quanto o atual - por volta de dois milhões de anos atrás.

Naquele período, os mantos de gelo oscilaram intensamente: avançavam e recuavam, controlados por ciclos astronômicos naturais. Esse processo levou dezenas de milhares de anos. Hoje, a humanidade está gerando um efeito comparável em poucas décadas.

Até 2100, mais rápido do que a Lua

Os pesquisadores também projetaram o que pode acontecer se as emissões globais de gases de efeito estufa se mantiverem no nível atual. A conta indica que, até 2100, o comprimento do dia pode aumentar em 2,62 milissegundos por século.

"Com isso, a influência da mudança climática na rotação da Terra superaria o efeito de freio de longo prazo da Lua - uma quebra de tabu físico que ninguém esperava."

Desde a formação do sistema Terra–Lua, o atrito das marés causado pela Lua vem desacelerando a rotação do planeta de forma contínua. Por isso, no passado remoto, os dias eram consideravelmente mais curtos. Agora, a interferência humana - via emissões que alteram o balanço de água e energia do planeta - se torna tão grande que esse processo antigo perde relevância relativa.

Por que alguns milissegundos são tão críticos

Para a percepção humana, uma diferença de milissegundos não muda nada. A vida cotidiana não depende de um dia ter exatamente 86.400 segundos ou um pouco mais. Só que o funcionamento das sociedades modernas se apoia em uma base de tempo ultrarregrada.

Relógios atômicos definem o tempo universal coordenado (UTC) e orientam, entre outras coisas:

• protocolos de internet e sincronização de servidores
• GPS e outros sistemas de navegação por satélite
• aviação e navegação marítima
• redes elétricas, que equilibram geração e consumo em tempo real
• operações de alta frequência nos mercados financeiros

A hora oficial se baseia no segundo, definido por processos atômicos. Já a rotação da Terra é a referência da “hora astronômica”. Quando os dois ritmos se afastam demais, surgem dificuldades. Até aqui, comissões técnicas têm ajustado essa diferença por meio dos chamados segundos bissextos, adicionados ocasionalmente.

Se a Terra acelera ou freia e essa tendência se intensifica, a discussão fica mais delicada: quantos segundos bissextos a infraestrutura digital consegue suportar? Grandes empresas de tecnologia já enfrentaram falhas no passado quando novos ajustes desse tipo foram inseridos.

Mudança climática, medição do tempo e risco para a infraestrutura

A alteração observada no comprimento do dia ainda é pequena, mas seu efeito se acumula no longo prazo. Centros de dados, satélites de navegação, sistemas de bolsa - todos dependem de relógios internos que precisam ser afinados com precisão.

Se o próprio planeta sai do compasso, cresce o esforço para manter a sincronia. Engenheiros e órgãos de padronização terão de decidir como lidar com correções cada vez mais frequentes. E toda correção aumenta o risco de erros de software e efeitos colaterais inesperados.

Além disso, a mudança na rotação da Terra é apenas um sintoma dentro de um problema muito maior. A elevação do nível do mar destrói cidades costeiras, saliniza aquíferos e empurra milhões de pessoas para migrações forçadas. O fato de, junto disso, a duração do dia também se deslocar pode soar como uma nota de rodapé macabra - mas afeta diretamente sistemas técnicos que coordenam processos globais.

Até onde o ser humano já interfere no sistema terrestre?

Que gases de efeito estufa transformam o clima já é consenso científico há bastante tempo. O estudo reforça que a influência humana agora alcança um ponto em que parâmetros planetários básicos - antes moldados por processos cósmicos, geológicos e lentos - também estão sendo alterados.

E não é só a rotação terrestre. Entre exemplos de intervenções profundas, estão:

• deslocamento de zonas climáticas e avanço da desertificação
• acidificação e aquecimento dos oceanos
• enfraquecimento ou deslocamento de grandes correntes oceânicas
• queda da biodiversidade e perdas massivas de espécies

Pesquisadores já usam o termo “Antropoceno” para descrever uma era da Terra marcada pelo ser humano. O fato de o derretimento dos mantos de gelo agora mexer, de modo mensurável, no “relógio” do planeta se encaixa perfeitamente nessa narrativa.

Alguns termos em linguagem simples

Para quem não lida com geofísica no dia a dia, é fácil se perder em palavras técnicas. Dois conceitos centrais aqui são:

• Momento de inércia: medida de quão difícil é mudar a velocidade de rotação de um corpo. Quanto mais massa estiver distribuída longe do eixo, maior o momento de inércia e mais lenta tende a ser a rotação para a mesma energia.
• Foraminíferos: organismos marinhos unicelulares com conchas de calcário. Seus fósseis funcionam como um “arquivo” de condições ambientais passadas, como temperatura e nível do mar.

Os termos podem soar abstratos, mas estão na base de decisões muito concretas - de obras de proteção costeira até o debate sobre quantos segundos bissextos as redes de computadores ainda conseguem absorver.

A pesquisa recente deixa claro, acima de tudo, que a mudança climática já não se limita a eventos extremos e ao recuo de geleiras. Ela chega às bases físicas sobre as quais a infraestrutura moderna foi construída - inclusive à questão de quanto dura um dia na Terra.

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