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Nossa nova pesquisa na Antártida sugere que a camada vital de água fria no fundo do mar, que circula pelo globo e influencia a capacidade do oceano de continuar absorvendo grande parte do aumento do calor atmosférico e das emissões de gases de efeito estufa, está esquentando e encolhendo.
Muito disso é resultado da mudança climática causada pelo homem, que está derretendo as plataformas de gelo da Antártida e interrompendo o complexo sistema que controla essa circulação. Mas parece que, no que diz respeito aos últimos 30 anos, um ciclo natural pode ter sido parcialmente responsável pelas mudanças observadas.
O oceano absorveu mais de 90% do excesso de calor e cerca de 30% do dióxido de carbono extra que os humanos geraram desde o início da era industrial. Isso reduziu muito o impacto das mudanças climáticas na superfície da Terra onde vivemos.
A maior parte dessa troca de gases e calor entre a atmosfera e o oceano ocorre no Oceano Antártico ao redor da Antártica por meio do complexo movimento vertical da água. Um dos maiores impulsionadores desse movimento vertical é a produção do que os oceanógrafos chamam de águas profundas da Antártica.
Ao redor da costa antártica, a água do mar perto do ponto de congelamento entra em contato com o ar muito mais frio e congela no gelo marinho, expelindo sal e consumindo água doce para deixar água fria, salgada e densa.
A grande maioria dessa água densa é produzida em apenas alguns locais ao redor da Antártica. Nesses locais, o vento que sopra do continente gelado empurra continuamente o gelo marinho recém-formado para longe das plataformas de gelo circundantes, criando áreas de águas abertas conhecidas como polínias.
Essas fábricas de gelo polynya produzem grandes volumes de água fria e salgada que descem em cascata pela encosta continental da Antártica como uma cachoeira submarina até o fundo do oceano. Uma vez lá, as águas profundas da Antártida, a massa de água mais profunda e densa do mundo e a maior de seu tipo, se espalham pelo globo, armazenando carbono da atmosfera por centenas ou até milhares de anos.
À medida que a água do fundo da Antártica se move para o norte ao longo do fundo do mar, ela impulsiona o grande transportador oceânico, também conhecido como circulação invertida: correntes que redistribuem calor, carbono e nutrientes ao redor das bacias oceânicas e regulam o clima global.
André Meijers, Autor fornecido
Nossa nova pesquisa usou observações de navios e satélites para revelar que o volume de água de fundo no Mar de Weddell, o setor atlântico do Oceano Antártico e um dos maiores produtores dessa massa de água, diminuiu mais de 20% nos últimos 30 anos. anos, fazendo com que o profundo Mar de Weddell aqueça quatro vezes mais rápido que a média global.
Nossas evidências sugerem que o enfraquecimento dos ventos offshore na região são os culpados pelo encolhimento das polínias e pela diminuição da água fria, densa e salgada que alimenta as águas profundas da Antártica e impulsiona o transportador oceânico global. Isso poderia desacelerar a circulação profunda, com profundas implicações para o sistema climático.
Estudos anteriores relacionaram a desaceleração do transportador oceânico global com a formação de água menos fria e densa no Oceano Antártico devido ao aumento da água derretida das plataformas de gelo. Embora a mudança climática causada pelo homem seja significativa, nossa nova pesquisa sugere que a variabilidade natural do vento e do gelo marinho também é importante.
O que há com o vento no Mar de Weddell?
Ventos mais fracos soprando no mar no sul do Mar de Weddell nos últimos 30 anos limitaram o tamanho da polínia costeira, que por sua vez produziu menos gelo marinho.
Descobrimos que essa mudança no vento parece estar ligada a mudanças na temperatura da superfície do Pacífico tropical durante o mesmo período, parte de um ciclo natural semelhante ao El Niño, conhecido como Oscilação Interdecadal do Pacífico.
As oscilações das temperaturas da superfície do mar no Pacífico tropical são fortes o suficiente para afetar a pressão do ar local e até influenciar o vento em ambos os lados da península antártica. Isso significa que a tendência dos ventos do Mar de Weddell e a consequente formação de águas profundas na Antártida nos últimos 30 anos também podem fazer parte de um ciclo natural mais longo.
Rooiratel, CC BY-SA
Se for natural, devemos parar de nos preocupar?
Observações baseadas em navios nos ajudaram a mostrar que a camada de água do fundo vem se aquecendo e diminuindo em toda a Antártica há décadas. Em outras regiões além do Mar de Weddell, tanto as previsões quanto as observações de modelos recentes sugerem que isso pode ser explicado pelo aumento da água doce proveniente do derretimento das plataformas de gelo da Antártica, o que interrompe a formação de água salgada e densa que, de outra forma, afundaria.
Uma mudança semelhante foi encontrada na camada de fundo do mar de Weddell, embora as plataformas de gelo aqui não estejam derretendo tão rapidamente quanto em outras partes da Antártica. Isso ocorre principalmente porque a fábrica de gelo marinho de Polynya, perto da costa, geralmente mantém as águas mais quentes do Oceano Antártico afastadas.
Embora nosso estudo sugira que as mudanças no Mar de Weddell sejam resultado da variabilidade natural do sistema terrestre, elas também fazem parte de uma tendência em toda a Antártida que não é tão claramente explicada por causas naturais. Na verdade, o resfriamento e o encolhimento da água do fundo são consistentes com as previsões científicas sobre o derretimento da camada de gelo. Observações de satélite mostraram uma perda constante na massa do manto de gelo desde 2002.
Ssawpics/Shutterstock
Os modelos são uma das melhores ferramentas para traduzir o conhecimento atual da física e as condições presentes e passadas em uma compreensão do clima futuro. Mas sua representação de muitos processos importantes, como a formação de águas profundas na Antártida, é muitas vezes incompleta. E, portanto, são necessárias pesquisas contínuas para avançar em nossa compreensão de como o sistema da Terra funciona e refinar as projeções do futuro.
Mais e mais evidências indicam que o manto de gelo da Antártica é vulnerável ao aquecimento do clima e que o derretimento desse grande reservatório de gelo interromperá a circulação invertida que se estende por todo o oceano global. Isso afetará o clima e acelerará o aumento do nível do mar globalmente.
Como cientistas que estudam a complexa interação entre o oceano, o manto de gelo e a atmosfera ao redor da Antártida, esperamos que continuar a refinar nossa compreensão do sistema terrestre e das projeções climáticas futuras ajude a informar os tomadores de decisão. Esforços sistemáticos são necessários para reduzir imediatamente as emissões de gases de efeito estufa e diminuir o ritmo do aquecimento global.
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