Por que o Oceano Antártico é uma sala de máquinas global

O Oceano Antártico é selvagem e dinâmico. Ele experimenta os ventos mais fortes e as maiores ondas da Terra. É o lar de icebergs do tamanho de uma cidade e da maior corrente oceânica do globo, bem como pequenos fluxos turbulentos que cabem dentro de uma xícara de chá.

O Oceano Antártico também é crucial para os sistemas naturais da Terra. Ele forma a água densa que preenche os oceanos profundos do mundo. Ele armazena calor e carbono resultantes do aquecimento global causado pelo homem e controla o fluxo de calor para a enorme camada de gelo da Antártida — a maior ameaça ao aumento descontrolado do nível do mar global.

A escala e a complexidade do Oceano Antártico podem ser difíceis de compreender. Mas nosso novo artigo pode ajudar. Ele resume o estado atual da compreensão do Oceano Antártico, como ele está mudando e onde estão as lacunas de conhecimento.

Cientistas e outros viajam regularmente para os confins gelados mais distantes do Oceano Antártico — mas mais pesquisas são necessárias. A comunidade científica e mais ampla deve se unir para promover a ciência do Oceano Antártico e proteger esse ativo natural vital.

Massas de gelo em risco

A camada de gelo da Antártida é a maior massa de gelo da Terra, equivalente a 58 metros do nível global do mar.

A camada de gelo flui para a superfície do Oceano Antártico na forma de plataformas de gelo gigantes. Muitas dessas plataformas de gelo estão sendo comidas de baixo por um oceano mais quente, ou se desintegrando e se tornando icebergs em um ritmo mais rápido do que antes.

Além das plataformas de gelo, milhões de quilômetros quadrados da superfície do Oceano Antártico estão congelados em uma camada de gelo marinho. Isso atua como um refletor solar gigante e protege as plataformas de gelo das poderosas ondas do Oceano Antártico.

Após décadas de temperaturas de aquecimento aparentemente desafiadoras, o gelo marinho do Oceano Antártico diminuiu drasticamente nos últimos anos. Isso coloca as plataformas de gelo e a camada de gelo sob estresse ainda maior.

Enchendo os oceanos da Terra

Grande parte do gelo marinho é produzido em pequenas regiões de águas abertas, chamadas “polynyas”, formadas por ventos fortes e frios que sopram da Antártida. Esses ventos resfriam a superfície do oceano abaixo do ponto de congelamento, causando a formação de gelo.

À medida que o gelo se forma, ele ejeta sal na superfície do oceano. Esse sal extra, além dos efeitos de resfriamento da atmosfera, torna a água do mar da superfície mais pesada, ou mais “densa”.

A água densa afunda em plumas turbulentas (imagine um vulcão de cabeça para baixo) e cai em cascata através de cânions subaquáticos em direção ao oceano profundo, enquanto se mistura com águas sobrejacentes.

A massa densa de água resultante, produzida em apenas algumas regiões relativamente pequenas da Antártida, responde por extraordinários 40% do volume global do oceano. Ela é finalmente elevada de volta à superfície do oceano por redemoinhos turbulentos em escala centimétrica — do tipo que você vê ao misturar leite no seu chá.

No oceano profundo, essa mistura é em grande parte impulsionada pelas marés oceânicas que atingem o fundo do mar irregular e produzem ondas internas.

Sistema climático em risco

Leva muitas centenas de anos para a água do oceano fazer o ciclo da superfície do Oceano Antártico para o fundo e voltar. A água que retorna à superfície hoje é como uma cápsula do tempo, refletindo o clima mais frio, pré-industrial, quando ela afundou pela primeira vez nas profundezas do oceano.

A água que afunda hoje absorveu mais carbono para armazenar nas profundezas do oceano, ajudando a limitar o aquecimento global.

No entanto, modelos e observações sugerem que reduções no gelo marinho e nas plataformas de gelo estão enfraquecendo esse sistema climático crucial. Eles estão tornando a água mais quente, menos salgada e mais flutuante, então menos propensa a afundar. Isso significa menos armazenamento de carbono e uma atmosfera mais quente nos próximos anos.

Tanta coisa que não sabemos

Fazer medições no Oceano Antártico é imensamente desafiador devido à sua localização remota e condições hostis. Isso significa que, em muitos casos, os dados são escassos e, portanto, os cientistas não sabem exatamente quão rapidamente as mudanças estão ocorrendo.

Nossa revisão identificou diversas áreas como prioridades-chave para futuras pesquisas no Oceano Antártico. Elas incluem observações de temperaturas oceânicas e derretimento sob plataformas de gelo, bem como medições de longo prazo de formação de água densa.

Mais dados são necessários para monitorar mudanças e fornecer alertas antecipados de eventos climáticos significativos, como o colapso da camada de gelo. Crucialmente, mais dados também são necessários para informar e avaliar os modelos de computador nos quais o governo, a indústria e a sociedade confiam para prever o clima futuro.

Infelizmente, observações oceânicas são caras. Por exemplo, o principal navio de pesquisa da Austrália, o RV Investigator, custa mais de A$ 100.000 por dia para operar. E o novo satélite SWOT — um projeto conjunto da União Europeia e dos Estados Unidos para medir a superfície do oceano em resolução sem precedentes — custou mais de US$ 1 bilhão.

Esses custos também destacam a necessidade de colaboração nacional e internacional aprimorada. Isso faria o melhor uso dos recursos disponíveis e promoveria a inovação tecnológica para desenvolver sistemas de observação mais econômicos, como drones e instrumentos robóticos de deriva.

As prioridades científicas e as decisões de financiamento do governo federal devem refletir a importância crucial da ciência do Oceano Antártico.

Estamos atualmente na Década da Ciência Oceânica da ONU, que visa melhorar as previsões de mudanças oceânicas e climáticas. Uma melhor compreensão do Oceano Antártico é vital para esse esforço.

Este artigo foi republicado do The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.