As temperaturas no Ártico estão subindo duas a três vezes mais rápido do que a média global. O resultado - e, graças aos efeitos de feedback, também a causa - está diminuindo o gelo do mar. Em um estudo publicado no volume real de Nature Communications , pesquisadores de geo e clima no Instituto Alfred-Wegener, O Helmholtz Center for Polar- and Marine Research (AWI) mostra que, no curso da história do nosso planeta, O gelo marinho do verão era encontrado no Ártico central em períodos caracterizados por temperaturas globais mais altas - mas menos CO2 - do que hoje.

Os prognósticos para o futuro do Ártico só podem ser tão confiáveis ​​quanto os modelos e dados nos quais se baseiam. Os cenários projetados por modeladores climáticos variam muito, e ainda não está claro quando podemos esperar ver o Oceano Ártico sem gelo no verão. Ao mesmo tempo, há um interesse público considerável em previsões confiáveis ​​sobre o desenvolvimento do gelo do mar Ártico nas próximas décadas, de forma a ter uma base para o planejamento estratégico de longo prazo.

Pesquisadores do Instituto Alfred Wegener agora analisaram mais de perto a história glacial do Ártico central com a ajuda de dados de sedimentos e simulações climáticas. Suas descobertas indicam que a região abrigou gelo marinho durante o último período interglacial, entre 115, 000 e 130, 000 anos atrás. "Graças aos dados do núcleo do sedimento, temos evidências claras de que, durante o último período interglacial, aproximadamente 125, 000 anos atrás, o oceano Ártico central ainda estava coberto de gelo marinho durante o verão. Em contraste, em uma área a nordeste de Spitsbergen, o gelo do mar no verão praticamente desapareceu, "explica o Prof Rüdiger Stein, geólogo do Instituto Alfred Wegener e primeiro autor do Nature Communications estude, adicionando, "Isso também é confirmado pelas simulações climáticas realizadas pelos modeladores AWI envolvidos no estudo."

Contudo, comparar os resultados das simulações climáticas para o interglacial mais recente com cálculos de cenários para o futuro revela diferenças substanciais:graças à radiação solar mais intensa, naquela época, as temperaturas do ar em latitudes mais altas também eram alguns graus mais altas do que atualmente. Contudo, a concentração de dióxido de carbono na atmosfera - cerca de 290 ppm (partes por milhão) - era de ca. 110 ppm abaixo do nível atual, como mostram os dados do núcleo de gelo da Antártica. Para seus cálculos de cenário, os modeladores AWI plugados em concentrações atmosféricas de CO2 superiores a 500 ppm, um nível condizente com as projeções divulgadas pelo Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC). Sob estas condições, um recuo desproporcionalmente rápido do gelo marinho do verão no Oceano Ártico central ao longo das próximas décadas, seguido por seu desaparecimento completo - dependendo da rapidez com que os níveis de CO2 aumentam - daqui a cerca de 250 anos, é de se esperar. Os resultados do estudo revelam a complexidade dos processos que moldam as mudanças climáticas no Ártico e apontam para variações espaciais e cronológicas significativas na cobertura de gelo do mar. Para desacelerar o aquecimento do Ártico e a perda permanente de gelo marinho, reduzir o nível de emissões antropogênicas de CO2 na atmosfera é vital.

Para efeitos de seu estudo, os pesquisadores usaram o que é conhecido como "proxies" - indicadores que contêm informações sobre as condições ambientais anteriores. Eles se concentraram em proxies orgânicos, também conhecido como biomarcadores. Alguns desses biomarcadores são produzidos por certas espécies de algas, entre os quais um grupo só pode ser encontrado em águas superficiais abertas, enquanto os membros de outro grupo vivem apenas no gelo marinho (ou viviam no passado distante da Terra). "Quando confirmamos a presença desses biomarcadores de algas em nossas camadas de sedimentos, permite-nos tirar conclusões sobre o ambiente deposicional e as condições ambientais no respectivo momento, "diz Stein. Uma vez que os grupos de biomarcadores que eles investigaram são baseados em algas - ou seja, em plantas que requerem luz para fotossíntese - a ausência de ambos os grupos é um indicador importante de uma cobertura de gelo muito espessa e amplamente contígua. Tais condições tornariam a fotossíntese impossível, tanto para as algas nas águas superficiais diretamente sob o gelo quanto para aquelas que vivem nas profundezas do gelo perto da interface gelo-água.

Além desses novos e valiosos insights sobre a distribuição do gelo marinho durante o último período interglacial, o estudo também produziu outra descoberta empolgante, um sobre a extensão dos mantos de gelo circun-árticos durante a glaciação de Saale. Como Stein relata, "Perto do final da glaciação de Saale (cerca de 140, 000 a 150, 000 anos atrás), as geleiras provavelmente se estendiam além da plataforma externa. Eles produziram massas de ar frio que explodiram para o mar na forma de poderosos ventos de outono (ventos catabáticos) e criaram grandes extensões de mar aberto (polynyas) - um processo ainda freqüentemente observado em todo o continente Antártico. "

Essas condições parecem contradizer as hipóteses apresentadas por pesquisadores internacionais (Jakobsson et al., 2016), que postulou em 2016 que as geleiras na América do Norte e na Eurásia se expandiram além da plataforma continental durante a glaciação de Saale e em águas abertas, cobrindo todo o Oceano Ártico com uma camada de gelo sólido de quase um quilômetro de espessura. "No entanto, nossos dados de biomarcadores mostram condições de vida aceitáveis ​​para o fitoplâncton e as algas do gelo marinho, ou seja, águas abertas e cobertura de gelo sazonal - uma grande diferença para gelo com quilômetros de espessura, "diz Rüdiger Stein. No entanto, o geólogo passa a explicar, "Dito isso, uma sequência cronológica de camadas de gelo grossas extremamente estendidas (semelhante ao que Jakobsson et al. postularam) seguida pela formação de gelo marinho com polynyas parece ser possível, como os resultados iniciais de nossas próprias investigações no sul da Cadeia de Lomonosov mostraram. Para finalmente aprovar isso, Contudo, investigações mais detalhadas, especialmente de núcleos de sedimentos bem datados, são precisos."