Nas profundezas frias ao longo do fundo do mar, As águas do fundo da Antártica fazem parte de um sistema circulatório global, fornecendo oxigênio-, águas ricas em carbono e nutrientes para os oceanos do mundo. Na última década, os cientistas têm monitorado as mudanças nessas águas. Mas um novo estudo da Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) sugere que essas mudanças estão mudando de maneiras inesperadas, com consequências potencialmente significativas para o oceano e o clima.

Em um artigo publicado em 25 de janeiro em Avanços da Ciência , uma equipe liderada pelas oceanógrafos do WHOI Viviane Menezes e Alison Macdonald relatam que a Antártica Bottom Water (AABW) se refrescou a uma taxa surpreendente entre 2007 e 2016 - uma mudança que pode alterar a circulação do oceano e, em última análise, contribuir para a elevação do nível do mar.

“Se você mudar a circulação, você muda tudo no oceano, "disse Menezes, um pesquisador de pós-doutorado da WHOI e o principal autor do estudo. A circulação do oceano impulsiona o movimento das águas quentes e frias em todo o mundo, por isso, é essencial para armazenar e regular o calor e desempenha um papel fundamental na temperatura e no clima da Terra. "Mas ainda não temos toda a história. Temos algumas peças novas, mas não temos o quebra-cabeça inteiro. "

O quebra-cabeça em si não é novo:estudos anteriores sugerem que o AABW vem passando por mudanças significativas há décadas. Desde a década de 1990, um programa internacional de pesquisas repetidas tem amostrado periodicamente certas bacias oceânicas ao redor do mundo para rastrear a circulação e as condições nesses pontos ao longo do tempo. Ao longo de uma série de sites, ou "estações, "que se estende da Antártica ao sul do Oceano Índico, pesquisadores rastrearam as condições de AABW - uma camada de água profundamente fria a menos de 0 ° C (ela permanece líquida por causa de seu teor de sal, ou salinidade) que se move através do oceano abissal, misturando-se com águas mais quentes à medida que circula ao redor do globo no Oceano Antártico e em direção ao norte em todas as três principais bacias oceânicas.

O AABW se forma ao longo das plataformas de gelo da Antártica, onde ventos fortes esfriam áreas abertas de água, chamados polynyas, até que parte da água congele. O sal na água não congela, Contudo, assim, a água do mar descongelada ao redor do gelo se torna mais salgada. O sal torna a água mais densa, fazendo com que afunde até o fundo do oceano.

"Acredita-se que essas águas sejam a base da circulação oceânica global em grande escala, "disse Macdonald, um especialista sênior em pesquisa da WHOI e coautor do estudo. "A Água Antártica de Fundo obtém suas características da atmosfera - por exemplo, carbono e oxigênio dissolvidos - e os envia para as profundezas do oceano. Então, conforme a água se move ao redor do globo, ele se mistura com a água ao seu redor e eles começam a compartilhar as propriedades um do outro. É como respirar fundo e deixar ir bem devagar, ao longo de décadas ou mesmo séculos. "

Como resultado, o fluxo gelado desempenha um papel crítico na regulação da circulação, temperatura, e disponibilidade de oxigênio e nutrientes em todos os oceanos do mundo, e serve como um barômetro para as mudanças climáticas e um fator que pode contribuir para essa mudança.

Um estudo anterior usando os dados de pesquisa repetidos descobriu que AABW tinha aquecido e se refrescado (ficou menos salino) entre 1994 e 2007. Quando Macdonald e Menezes revisitaram a linha de estações, eles mediram como a AABW mudou nos anos desde então.

Durante o verão austral de 2016, eles se juntaram à tripulação do navio de pesquisa R / V Revelle e cruzaram o norte da Antártida para a Austrália, enfrentando tempestades frequentes para coletar amostras a cada 30 milhas náuticas. Em um laboratório de bordo, eles analisaram as amostras usando dados de sensores de condutividade-temperatura-profundidade (CTD), que medem a salinidade da água, temperatura e outras propriedades, com o apoio do co-autor do estudo Courtney Schatzman do Scripps Institution of Oceanography, quem processou os dados brutos.

A equipe descobriu que a tendência de aquecimento detectada anteriormente continuou, embora em um ritmo um pouco mais lento. A maior surpresa, Contudo, foi sua falta de sal:AABW nesta região cresceu mais fresco quatro vezes mais rápido na última década do que entre 1994 e 2007.

"Eu pensei, 'Oh uau!' quando eu vi a mudança na salinidade, "disse Menezes." Você coleta os dados e às vezes leva 2 a 3 anos para encontrar algo, mas desta vez sabíamos o que tínhamos em poucas horas, e sabíamos que era muito inesperado. "

Essa mudança, fosse global, poderia perturbar significativamente a circulação oceânica e os níveis do mar.

"Quanto mais fresca e quente a água, menos denso será, e quanto mais ele se expandirá e ocupará mais espaço - e isso leva ao aumento do nível do mar, "Disse Macdonald." Se essas águas não afundarem mais, pode ter efeitos de longo alcance nos padrões globais de circulação dos oceanos. "

As dúvidas permanecem em torno da causa da mudança. Menezes e Macdonald levantam a hipótese de que a renovação pode ser devido a um recente evento de mudança na paisagem. Em 2010, um iceberg do tamanho de Rhode Island colidiu com a língua da geleira Mertz da Antártica, esculpindo mais de 1, Peça de 000 milhas quadradas e remodelando a paisagem gélida da costa de George V / Adelie Land, onde o AABW observado neste estudo é pensado para se formar. O derretimento subsequente refrescou dramaticamente as águas de lá, o que pode ter, por sua vez, atualizado o AABW também. Estudos futuros podem usar a análise química para rastrear as águas de volta ao local da colisão e parto e confirmar a hipótese.