Oceano Antártico absorve mais CO₂ do que se pensava, segundo estudo

Uma nova pesquisa liderada pela Universidade de East Anglia (UEA) e pelo Laboratório Marinho de Plymouth (PML) descobriu que o Oceano Antártico absorve mais dióxido de carbono (CO₂) do que se pensava anteriormente.

Usando medições diretas de CO₂ trocas, ou fluxos, entre o ar e o mar, os cientistas descobriram que o oceano ao redor da Antártida absorve 25% mais CO₂ do que estimativas indiretas anteriores baseadas em dados de bordo sugeriram.

O Oceano Antártico desempenha um papel importante na absorção de CO₂ emitido por atividades humanas, um processo vital para controlar o clima da Terra. No entanto, há grandes incertezas na magnitude e variabilidade desse fluxo.

Até agora, a estimativa tem sido feita usando medições a bordo de navios, como as coletadas para o CO2 do Oceano de Superfície.₂ Atlas (SOCAT) de navios de pesquisa e drones de vela, dados de flutuadores de perfil implantados no oceano e modelos globais de biogeoquímica oceânica. Essas diferentes abordagens produziram grandes variações nas estimativas.

Este novo estudo utilizou uma nova técnica chamada covariância de vórtices — com sistemas de fluxo montados nos mastros dianteiros dos navios — para medir diretamente o CO2 ar-mar.₂ fluxos durante sete cruzeiros de pesquisa na região.

Os resultados, publicados na revista Avanços da Ciência mostram que o Oceano Antártico de verão provavelmente será um forte CO₂ afundar, desafiando as estimativas muito mais fracas baseadas em dados de flutuação e simulações de modelos, que os autores dizem que “subestimam substancialmente” o CO observado₂ absorção.

Os autores argumentam que esta diferença pode ser explicada considerando as variações de temperatura na parte superior do oceano e uma resolução limitada, por exemplo, a média em uma escala de tempo muito longa ou a amostragem em um intervalo muito grande, acrescentando que os modelos atuais e os dados de flutuação não levam em conta pequenas e intensas emissões de CO₂ eventos de captação.

O autor principal Dr. Yuanxu Dong, do Centro de Ciências Oceânicas e Atmosféricas (COAS) e PML da UEA, está atualmente no GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel. Ele disse: “Esta é a primeira vez que um grande número de CO2 direto ar-mar₂ observações de fluxo foram usadas para avaliar produtos de fluxo existentes no Oceano Antártico. Nossas descobertas fornecem evidências observacionais diretas de que este oceano pode absorver mais CO₂ do que anteriormente reconhecido.

“Quantificação precisa do CO do Oceano Antártico₂ sumidouro é essencial para a avaliação do clima da Terra. No entanto, é a região mais incerta quanto à estimativa de seu CO₂ capacidade de afundamento.

“Nosso estudo reduz essa incerteza e melhora a compreensão do CO do Oceano Antártico₂ absorção, e recomendamos que estimativas futuras incluam ajustes de temperatura e reconstrução e modelagem de maior resolução.”

A equipe, que também incluiu cientistas dos Institutos Alfred Wegener e Max Planck na Alemanha, do Instituto Marinho de Flandres na Bélgica e da Universidade do Havaí nos EUA, investigou inconsistências no CO existente₂ estimativas de fluxo e, em seguida, usou as observações de fluxo de covariância turbulenta para avaliar os diferentes conjuntos de dados.

Os dados do cruzeiro cobriram aproximadamente 3.300 horas — cerca de 175 dias — de medições no verão antártico de 2019 e 2020, definido como novembro a abril no estudo, sobre uma área de zonas frontais altamente dinâmicas. As medições foram feitas de hora em hora, em comparação, por exemplo, a aproximadamente a cada 10 dias para aquelas de flutuadores.

O Dr. Mingxi Yang, coautor do estudo e oceanógrafo químico da PML, disse: “O Oceano Antártico é um importante sumidouro de CO_2, mas as magnitudes e as localizações desta absorção oceânica são incertas. O sistema de covariância de vórtices autônomo e de alta frequência da PML aumentou significativamente o número de CO2 direto ar-mar₂ medições de fluxo nesta região.

“Este artigo oferece a primeira comparação entre o CO direto₂ medições de fluxo e estimativas de produtos de dados grosseiros e modelos globais em uma grande escala espacial/temporal. Ajudou a validar estes e lançar luz sobre maneiras de melhorá-los.”

A falta de dados de inverno é um problema geral com navios por causa da dificuldade de acesso à região naquela época, que os flutuadores abordam parcialmente. Reconhecendo que seus dados de cruzeiro cobrem apenas algumas partes do Oceano Antártico no verão, os autores dizem que esforços contínuos em direção a observações de alta qualidade são essenciais para melhorar as estimativas de CO ar-mar₂ fluxos.

Isso pode incluir uma expansão de medições para mais navios e a implantação adicional de bóias e drones de vela, particularmente na temporada de inverno. Observações adicionais no inverno por plataformas autônomas também podem ajudar a preencher a lacuna de dados sazonais.

O Prof. Tom Bell, coautor e Biogeoquímico Oceano-Atmosfera do PML, acrescentou: “Recentemente, mudamos nosso sistema de fluxo para o novo quebra-gelo, o RRS Sir David Attenborough, e coletamos o primeiro conjunto de medições de fluxo durante um cruzeiro de pesquisa no Mar de Weddell no início deste ano. Nosso objetivo é continuar este trabalho valioso nos próximos anos, o que é essencial para monitorar o clima atual e prever mudanças futuras.”

Os pesquisadores também alertam que a quantidade de CO2 na superfície do oceano a bordo dos navios₂ medições diminuíram drasticamente nos últimos anos, em parte devido à pandemia de COVID, mas também a menos financiamento. O número de conjuntos de dados anuais no SOCAT, por exemplo, diminuiu 35% de 2017 a 2021 — e 40% para o Oceano Antártico.

A Dra. Dorothee Bakker, da COAS da UEA e presidente da SOCAT, disse: “Há uma necessidade real de financiamento sustentado e expandido para o CO da superfície do oceano.₂ medições e sua síntese SOCAT, a fim de restringir o CO do Oceano Antártico₂ adoção, para apoiar a iniciativa de monitoramento Global Greenhouse Gas Watch da Organização Meteorológica Mundial e para informar a política climática.”