O aquecimento oceânico, também chamado de conteúdo de calor do oceano (OHC) ou absorção de calor do oceano (OHU), é a elevação da temperatura média dos oceanos através da energia absorvida e armazenada por eles. É um fenômeno que é observado no nosso passado geológico como ocorrendo por causas naturais, mas no presente vem sido intensificado em uma alta velocidade pela ação antrópica, como resultado do aquecimento global.
O aquecimento oceânico desencadeia uma série de efeitos secundários de grande impacto por si mesmos, como a subida do nível do mar, mudanças na salinidade, oxigenação e estratificação das massas de água, prejuízos à biodiversidade, interferência nos padrões de ventos e chuvas e intensificação dos episódios de clima extremo, como os tufões, entre outras consequências. Essas mudanças atuam em combinação, potencializando seus efeitos, e afetam todo o planeta. Além de representarem um grave desequilíbrio ecológico, elas colocam sérios desafios para a sociedade em termos de segurança alimentar, física, política, econômica e social, tendo consequências que se ramificam sobre todos os aspectos da vida humana.
A água do oceano pode absorver muita energia solar porque a água tem uma capacidade de aquecimento muito maior do que os gases atmosféricos. Como resultado, os poucos metros superiores do oceano contêm mais energia do que toda a atmosfera da Terra. Desde antes de 1960, navios e estações de pesquisa têm coletado amostras das temperaturas da superfície do mar e das temperaturas em maior profundidade em todo o mundo. Desde 2000, uma rede em expansão de quase 4.000 flutuadores robóticos Argo mediu anomalias de temperatura ou a mudança no conteúdo de calor do oceano. Com o aprimoramento da observação nas últimas décadas, o conteúdo de calor da parte superior do oceano foi analisado como tendo aumentado em uma taxa acelerada.Li, Zhi; England, Matthew H.; Groeskamp, Sjoerd (2023). "Recent acceleration in global ocean heat accumulation by mode and intermediate waters". Nature Communications. 14 (6888): 6888. Bibcode:2023NatCo..14.6888L. doi:10.1038/s41467-023-42468-z. PMC 10613216. PMID 37898610.Minière, Audrey; von Schuckmann, Karina; Sallée, Jean-baptiste; Vogt, Linus (2023). "Robust acceleration of Earth system heating observed over the past six decades". Scientific Reports. 13 (1): 22975. Bibcode:2023NatSR..1322975M. doi:10.1038/s41598-023-49353-1. PMC 10752897. PMID 38151491.Storto, Andrea; Yang, Chunxue (2024). "Acceleration of the ocean warming from 1961 to 2022 unveiled by large-ensemble reanalyses". Nature Communications. 15 (545): 545. Bibcode:2024NatCo..15..545S. doi:10.1038/s41467-024-44749-7. PMC 10791650. PMID 38228601. A taxa líquida de mudança nos 2.000 metros superiores de 2003 a 2018 foi de +0,58±0,08 W/m2 (ou ganho médio anual de energia de 9,3 ). É difícil medir as temperaturas com precisão durante longos períodos e, ao mesmo tempo, cobrir áreas e profundidades suficientes. Isso explica a incerteza nos números.
Origem O aquecimento oceânico é um produto direto do aquecimento global. Por uma reação física simples, o aquecimento atmosférico transmite energia térmica para as águas, elevando sua temperatura. O aquecimento global, um fenômeno inequívoco e de vastas proporções, por sua vez, tem origem claramente humana, sendo produto da continuada emissão de gases estufa na atmosfera, oriundos da queima de combustíveis fósseis, desmatamento, processos industriais, desperdício de alimentos e outros fatores de menor monta. O acúmulo desses gases na atmosfera impede que o calor da Terra se dissipe para o espaço, elevando os níveis globais de calor. A este processo se dá o nome de intensificação do efeito estufa.IPCC. Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Working Group I — Contribution to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, 2013
Níveis de aquecimento já observados e projeções Desde 1990 o Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) tem sintetizado a bibliografia especializada sobre o aquecimento global, incluindo o efeito do aquecimento oceânico, entre os muitos que o fenômeno produz. De acordo com o mais recente relatório do IPCC (2013), a camada superficial dos oceanos (até 700 metros) seguramente aqueceu desde 1971, e provavelmente iniciou a esquentar na década de 1870. Não há muita segurança sobre os níveis de elevação térmica antes da década de 1970 devido à escassez de dados confiáveis, mas daquela data em diante as medições se multiplicaram, com métodos e equipamentos cada vez mais aprimorados, dando grande solidez aos achados. alt=Ocean heat anomaly map 2020.jpg|miniaturadaimagem|300x300px|Mapa da anomalia de calor do oceano nos 700 metros superiores para o ano de 2020 em comparação com a média de 1993-2020. Algumas regiões acumularam mais energia do que outras devido a fatores de transporte, como ventos e correntes. Como a transmissão de calor para as águas se dá através do ar, na camada mais superficial do oceano, até 75 metros, ocorre o aquecimento mais importante, cujos níveis entre 1971 e 2010 foram de 0,11ºC por década, com uma variabilidade de 0,09 a 0,13ºC, enquanto dos 75 m até os 700 m o aquecimento tem sido menos intenso, mas ainda perceptível, com uma elevação de cerca de 0,015ºC por década. É provável que tenha ocorrido aquecimento também entre os 700 m e os 2 mil metros a partir da década de 1950, e entre os 3 mil metros até o fundo a partir da década de 1990, mas estas camadas mais profundas ainda têm estimativas mais incertas. Os oceanos são grandes armazenadores de calor, e respondem por cerca de 93% de todo o acréscimo de energia térmica acumulado na Terra entre 1971 e 2010, com a camada até os 700 metros estocando cerca de 64% do total. Leva muito tempo para que as camadas mais profundas equalizem suas temperaturas com as camadas superficiais, e devido ao constante aumento da temperatura atmosférica, o descompasso permanece. O aquecimento apresenta variações regionais significativas devido a múltiplos fatores, como a geografia, padrões climáticos, correntes marinhas e outros. No geral, as águas do Hemisfério Norte estão se aquecendo mais, em particular a região norte do Oceano Atlântico.
O aquecimento oceânico deve continuar ao longo do século XXI, mas os níveis que deve atingir são incertos, dependendo diretamente da evolução das temperaturas atmosféricas. Em 2013 o IPCC previu que as regiões mais aquecidas na superfície devem ser as tropicais e, no Hemisfério Norte, também as subtropicais. Em regiões mais profundas o aquecimento deve ser maior no sul do Hemisfério Sul. As estimativas mais confiáveis para até 100 metros de profundidade preveem um aquecimento de até 2ºC até o fim do século XXI, e para profundidade até mil metros, até 0,6°C. Múltiplos estudos posteriores ao último relatório do IPCC indicam que o aquecimento está acelerando em torno de 40% além do previsto.Harvey, Chelsea. "Oceans Are Warming Faster Than Predicted". Scientific American, 11/01/2019
Medições
alt=Argo floats in Feb. 2018 colour coded by country.png|miniaturadaimagem|300x300px|A distribuição global de flutuadores ativos na matriz Argo.|esquerda As medições do conteúdo de calor do oceano apresentam dificuldades, especialmente antes da implantação dos flutuadores de perfil Argo. Devido à baixa cobertura espacial e à baixa qualidade dos dados, nem sempre foi fácil distinguir entre as tendências de aquecimento global de longo prazo e a variabilidade climática. Exemplos desses fatores complicadores são as variações causadas pelo El Niño-Oscilação Sul ou as mudanças no conteúdo de calor do oceano causadas por grandes erupções vulcânicas.
O Argo é um programa internacional de implantados globalmente desde o início do século XXI. As 3.000 unidades iniciais do programa foram ampliadas para quase 4.000 unidades até o ano de 2020. No início de cada ciclo de medição de 10 dias, um flutuador desce a uma profundidade de 1.000 metros e flutua com a corrente por nove dias. Em seguida, desce a 2.000 metros e mede a temperatura, a salinidade (condutividade) e a profundidade (pressão) em um último dia de subida à superfície. Na superfície, o flutuador transmite o perfil de profundidade e os dados de posição horizontal por meio de antes de repetir o ciclo.
A partir de 1992, o TOPEX/Poseidon e os altímetros subsequentes da observaram a OHC integrada verticalmente, que é um componente importante do aumento do nível do mar. Desde 2002, o GRACE e o GRACE-FO monitoram remotamente as mudanças oceânicas usando gravimetria. A parceria entre o Argo e as medições por satélite produziu, portanto, melhorias contínuas nas estimativas da OHC e de outras propriedades oceânicas globais.
Relação com politicas públicas
Baseando-se em dados do Climate Action Tracker (CAT), foram estimados 5 possíveis cenários futuros para o aumento da temperatura oceânica. No caso de não serem criadas politicas públicas de diminuição das emissões de gases, a resultante seria um acréscimo de entre 4,1 e 4,8°C na temperatura do oceano até 2100 (valores de acréscimo de temperatura em relação a valores pré revolução industrial. No caso das atuais politicas implantadas serem seguidas a risca, se estima um acréscimo entre 3,1-3,7°C até 2100. No cenário dos países assinantes do Acordo de Paris seguirem os objetivos propostos se estima um aumento até 2100 entre 2,6-3,2°C. Também foram realizadas projeções para reduções abaixo de 2ºC, para isso seriam necessárias reduções nas emissões de gases do efeito estufa muito maiores dos que já propostos no Acordo de Paris. miniaturadaimagem|350px|Custos relacionados a redução de diversas fontes de gases do efeito estufa até 2030 (valores em euros).
Realizar essas modificações na emissão dos gases do efeito estufa acarreta um custo econômico global, e para se estimar esses custos são realizadas curvas de abatimentos de custos marginais. Nessas curvas são levadas em consideração duas variáveis, o potencial de redução e o custo dessa redução. Ao lado apresenta-se a curva de abatimento apresentada por McKinsey & Company: no eixo x temos os fatores de diminuição — quanto mais larga a coluna, maior efeito esse fator vai ter na diminuição da emissão de gases do efeito estufa. No eixo y temos o custo econômico da redução na emissão dessa fonte de 1 tonelada até 2030. Se utilizássemos todas as possibilidades de redução mais eficientes em todo seu potencial, McKinsey estima que o custo total global seja de 200-350 bilhões de euros por ano até 2030. Isso é menos de 1% do PIB global previsto em 2030. Sendo um custo econômico extremamente pequeno para o benefício ambiental que seria conseguido globalmente, se estima ainda que os custos econômicos, se nenhuma medida for tomada, seriam muito maiores.
Cálculo
Definição alt=ThermoclineSeasonDepth.png|miniaturadaimagem|308x308px|Gráfico de diferentes termoclinas (profundidade versus temperatura do oceano) com base nas estações e na latitude. Para calcular o conteúdo de calor do oceano, é necessário medir a temperatura do oceano em muitos locais e profundidades diferentes, sendo a integração da densidade de área de uma mudança na energia entálpica em uma bacia oceânica ou em todo o oceano que fornece a absorção total de calor do oceano.
O conteúdo de calor do oceano é um termo usado na oceanografia física para descrever um tipo de energia que é armazenada no oceano. Ele é definido em coordenação com a equação de estado da água do mar. O é um padrão internacional aprovado em 2010 pela Comissão Oceanográfica Intergovernamental.