segunda-feira, 13 de setembro de 2010

O que é ruído, o que é real? Como se verificam nos testemunhos de gelo picos de gás CO2 e Metano?

O principal meio de verificar a presença CO2 ou metano ao logo de parte da história da Terra é feito através de testemunhos de gelo retirados da Antártica ou da Groenlândia. Os dois projetos multinacionais mais importantes que foram levados a cabo neste sentido, foram os de Vostok a o Epica. O Vostok perfurou aproximadamente 3.623 m sobre um lago glacial de mesmo nome situada próximo a uma base glacial da ex-URSS na Antártica  e o Epica, sigla de European Project for Ice Coring in Antarctica, perfurou no Domo C da estação Concórdia (coordenadas 75°06’S; 123°21’E e elevação de 3.233 m sobre o nível do mar) aproximadamente 3.734m, terminando o furo em 17 janeiro 2006.

Retirando cuidadosamente os testemunhos destas perfurações, estes foram divididos em trechos de algumas dezenas de centímetros. Estes trechos foram datados por métodos convenientemente escolhidos com precisão satisfatória para seus objetivos.

De posse destes pequenos segmentos de gelo datados, foram realizadas análises diversas de radioisótopos de deutério para por analogia verificarem a temperatura da Terra, e outras análises para obter a concentração de CO2, Metano e N2O.

Considerando toda a datação correta, considerando que as estimativas de CO2, Metano e N2O, tem-se uma idéia das macro-variações do clima nos últimos 650.000 anos.

Agora vamos ao que interessa, levantado todos estes dados, pode-se dizer corretamente que a concentração de CO2 é a maior de todos os tempos? Certamente que não.

Se olharmos os dados originais na página que a NOAA disponibiliza a quem quiser,  http://www.ncdc.noaa.gov/paleo/icecore/antarctica/domec/domec_epica_data.html
Veremos um pequeno detalhe que parece escapar a todos, a escala de tempo dos intervalos de observação palioclimatica e a escala de tempo do evento em que se quer traçar uma analogia.

Considerando certo tudo o que foi determinado, sem discutir as incertezas da datação e outros problemas, vemos que a estimativa de tempo entre o a base e o topo dos testemunhos é de aproximadamente 450 anos (300 anos no mínimo e 550 no máximo), ou seja, se trabalha com um valor médio de 300 anos no mínimo.

Qual o problema disto tudo? Simples, médias de propriedades que variam em 300 anos não podem ser utilizadas para estimar picos de 30 a 40 anos. Isto é um problema de análise de sinal, conhecido como teorema da amostragem de Nyquist–Shannon. Quando se quer reconstruir uma amostra de freqüência B, é necessário garantir uma Taxa de Nyquist de freqüência 2B.

Passando para o presente caso, se quisermos reconstruir uma amostra histórica de período de 50 anos, por exemplo, o nosso padrão de amostragem deve ser de 25 anos.

Poderia-se dizer que isto é um preciosismo, mas este tipo de cuidado quando se trata de valores extremos de um sinal a exigência torna-se excencial.

Se estivermos analisando um máximo pontual que pode ter ocorrido a milhares de anos, e como este valor é máximo há necessariamente um ponto de inflexão na curva, se não for seguida a Taxa de Nyquist, o resultado será CERTAMENTE ATENUADO.

Espero estar errado, pois não compreendo porque dezenas de autores que utilizam os dados médios dos “ice cores” não tenham se dado conta da incompatibilidade da geração dos mesmos com a sua utilização.

Para exemplificar o problema a figura a seguir mostra a comparação entre os dados atuais de Mauna Loa com os dados de Ice Cores.



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