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Os rios carregam nutrientes vitais e traços de metais para o oceano. Esses elementos carregam assinaturas isotópicas características que os geólogos podem usar para identificar de onde vem a água do oceano. Como parte do projeto internacional GEOTRACES, que visa mapear vestígios de metais no oceano global usando essas assinaturas, pesquisadores do GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel estudaram as águas do estuário amazônico. Ao fazê-lo, eles descobriram que o sistema fluvial do Pará, até então ignorado, tem grande influência na composição das massas de água ali existentes. Seu estudo foi agora publicado na revista Natureza Comunicações.
O rio Amazonas é o maior rio do mundo. Ele descarrega cerca de um quinto do escoamento global de água doce, resultando em uma pluma de água doce rica em nutrientes e oligoelementos entrando no Oceano Atlântico. Até agora, assumiu-se que os sólidos suspensos se dissolvem parcialmente na pluma de água do estuário e, portanto, representam uma importante fonte de metais-traço, mas os últimos resultados refutam essa teoria. Isótopos dos elementos neodímio (Nd) e háfnio (Hf) foram examinados. Estes podem servir como traçadores ou origem, ou seja, sua análise pode ser usada para determinar de onde vêm as massas de água. Cada rio tem sua própria assinatura isotópica que representa a rocha-mãe no interior.
“Um estudo anterior havia encontrado um aumento na concentração dissolvida e na variabilidade dos isótopos de neodímio no estuário do Amazonas e concluiu que eles são dissolvidos a partir de partículas carregadas pelo rio em seu caminho para o mar aberto”, diz o primeiro autor do estudo, Antao Xu. Ele é aluno de doutorado no grupo de Paleoceanografia Química liderado pelo professor Dr. Martin Frank no GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel, que foi co-cientista-chefe da expedição METEOR M147 (estudo oficial do processo GEOTRACES GApr11) no estuário do Amazonas (cientista-chefe foi o Prof. Dr. Andrea Koschinsky, Constructor University Bremen). “Agora refutamos essa conclusão”, diz Martin Frank. “Podemos mostrar que as mudanças na composição dos isótopos são resultado da mistura de água doce do vizinho rio Pará.”
A entrada do vizinho rio Pará ao sul da foz do Amazonas mostra concentrações significativamente elevadas de neodímio dissolvido e háfnio. Ao mesmo tempo, tem um baixo valor de pH. Isso levou a outra descoberta importante. O co-autor Ed Hathorne diz: “Observamos a relação entre a concentração de neodímio e o pH em rios ao redor do mundo”. Descobriu-se que a concentração de neodímio pode ser inferida diretamente do pH. Isso permitiu uma estimativa revisada do fluxo global de neodímio fluvial dissolvido, que é pelo menos três vezes maior do que se pensava anteriormente, de acordo com o co-autor Georgi Laukert, da Dalhousie University, Halifax, Canadá e da Woods Hole Oceanographic Institution, Woods Hole, EUA.
O estudo faz parte do projeto internacional de longo prazo GEOTRACES, que visa mapear a distribuição global de metais traço dissolvidos na água do mar e seus isótopos, a fim de obter uma melhor compreensão de suas fontes, sumidouros e vias de distribuição. Como paleoceanógrafo, Martin Frank e seu grupo de trabalho estão realmente interessados em vestígios de metais em sua função como indicadores da história do clima passado e processos oceânicos. “A composição isotópica nos serve como um proxy para a circulação oceânica do passado”, diz Frank. “No entanto, ainda precisamos de uma melhor compreensão dos processos de controle no oceano de hoje para podermos aplicar esses proxies de forma mais confiável.” Isso vai ao encontro da abordagem transdisciplinar de integração da pesquisa no GEOMAR, para o qual “metais no oceano” é um foco temático. Frank: “Para poder desenvolver modelos confiáveis para todo o sistema oceano-atmosfera-clima, precisamos entender melhor a circulação oceânica global e a distribuição de metais-traço acoplados a ele, para os quais precisamos conhecer as entradas de oligoelementos da terra.”
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