As ceras de folhas também são anteriores aos registros climáticos de núcleos de gelo da Antártica, que remontam a apenas cerca de um milhão de anos e requerem um clima que possa suportar o gelo. Um estudo usou ceras de folhas para vislumbrar o clima de uma Espanha mais quente há cerca de 15 a 17 milhões de anos. Outro examinou a história da umidade do sudoeste da África nos últimos 3,5 milhões de anos.
Bhattacharya começou a usá-los enquanto trabalhava como pós-doutorando no laboratório de Tierney. Cinco anos atrás, ela e Ran Feng, coautor, tiveram a ideia de estudar o Plioceno enquanto andavam de ônibus durante uma conferência para jovens pesquisadores.
Sua análise começou com sedimentos marinhos coletados décadas atrás pelo navio de pesquisa Joides Resolution, que percorre os oceanos perfurando núcleos de até 6 milhas abaixo da superfície. As amostras utilizadas para o estudo foram coletadas na costa da Califórnia: uma na península de Baja, a mais de 2.600 metros de profundidade, e outra na bacia de East Cortes, a 1.700 metros de profundidade. Durante o Plioceno, as ceras das folhas teriam sido transportadas para oeste pelo vento para se tornarem parte deste sedimento marinho.
A equipe pegou um cubo de cada núcleo, liofilizou-os e os passou por “uma máquina de café expresso glorificada”, diz Bhattacharya, usando um solvente sob pressão em altas temperaturas que extraiu as ceras. Em seguida, eles mediram a composição de isótopos de hidrogênio e carbono usando um espectrômetro de massa de razão isótopo-cromatógrafo a gás, que separou as ceras por sua massa molecular.
“O hidrogênio que é usado para fazer a cera vem da água da chuva que a planta usa para crescer. Você pode pensar nos isótopos como uma impressão digital”, diz Tierney. “Esses isótopos realmente traçam o tipo de chuva que você tem, o que é muito legal. Eles também podem rastrear a quantidade de chuva de inverno versus chuva de verão. Então, é muito poderoso.”
Para a segunda parte do estudo, o modelador climático Ran Feng, professor do Departamento de Geociências da Universidade de Connecticut, fez simulações para determinar como as temperaturas do mar influenciaram as monções mais fortes do meio do Plioceno. Feng descobriu que quando as temperaturas marinhas – em uma área que se estende do Alasca até a costa de Baja, Califórnia – eram mais altas em relação às águas tropicais geralmente mais quentes da América Central, elas criavam condições para monções mais fortes no sudoeste. O ar local mais quente age como uma bomba de calor, puxando o ar tropical relativamente mais frio e aquecendo-o, puxando a umidade. “Então isso cria esse loop”, diz ela. “É por isso que isso é capaz de levar a umidade para as regiões do sudoeste da América do Norte.”
Esse tipo de onda de calor marinho ocorreu na Califórnia nos últimos anos e se tornará mais prevalente à medida que as temperaturas sobem, alimentando tempestades de monções mais intensas.
As monções ajudarão com a seca à medida que o sudoeste seca. Mas eles serão mais fortes, deixando cair centímetros de chuva em pouco tempo e causando inundações mais frequentes. “A monção representa aqui no Arizona cerca de 60% de nossa precipitação anual”, diz Tierney. “É uma importante fonte de água no deserto. Ele faz, em certos sistemas hidrológicos, recarregar as águas subterrâneas. Mas o outro lado disso é que essas tempestades de monção podem ser tão intensas e rápidas que grande parte da água pode acabar escorrendo para as bacias hidrográficas e para fora da paisagem. Portanto, nem sempre recarrega as águas subterrâneas.”
Essas tempestades também ameaçam o ambiente construído e, como o clima mudou, padrões de design para infraestrutura como estradas, pontes, represas e sistemas de águas pluviais não acompanharam o ritmo. Os relatórios do Atlas 14 da Associação Nacional Oceânica e Atmosférica para o sudoeste dos EUA dependem apenas de quantidades históricas de precipitação, não de um futuro em mudança, para suas projeções. O estudo da Southwest da agência foi divulgado em 2004 e revisado pela última vez em 2011.
Há outra conexão preocupante entre monções mais intensas e desastres: incêndios florestais. Chuvas mais fortes, diz Bhattacharya, aumentam o crescimento das cargas de combustível ao estimular o crescimento das plantas. As secas subsequentes prepararam o terreno para incêndios maiores.
“Achamos que uma estação de monções mais forte cria perigos imprevistos de incêndios e inundações”, acrescenta ela, observando que mais pesquisas colocarão a imagem em foco. “Estamos planejando ir mais longe e estudar isso no Plioceno para ver como o fogo e as inundações respondem a um clima mais quente.”