A madeira de árvores que caíram em rios que drenam o Ártico há milhares de anos está dando aos cientistas uma visão detalhada de como a circulação do Oceano Ártico mudou nos últimos 12 anos, 000 anos.

Em um novo estudo, pesquisadores usaram quase 1, 000 pedaços de madeira flutuante coletados da costa do Ártico desde 1950 para rastrear a extensão do gelo marinho do Ártico e a circulação do oceano desde o início do Holoceno.

A madeira flutuante entra no Oceano Ártico a partir dos rios. Parte da madeira flutuante fica congelada no gelo marinho, e flutua em uma jangada de gelo marinho até que o gelo derreta e a madeira alcance a costa. No novo estudo, os cientistas usaram amostras de troncos para mostrar a dominância alternada das duas principais correntes do Oceano Ártico a cada poucos milhares de anos, com uma corrente favorecendo a formação de gelo marinho e outra favorecendo o declínio do gelo marinho.

As correntes do Oceano Ártico mudam com o tempo, e uma visão das mudanças anteriores nessas correntes pode lançar luz sobre como o atual aumento nas temperaturas pode afetar a extensão do gelo marinho. Os resultados do novo estudo ajudam a contextualizar o atual declínio do gelo marinho do Ártico e ajudam os pesquisadores a compreender melhor os fatores que determinam a circulação e o clima do Oceano Ártico ao longo do tempo. de acordo com os autores do estudo.

"Os insights que podem ser obtidos com a madeira flutuante na costa do Ártico nos dão uma compreensão mais ampla do Oceano Ártico, em uma resolução no tempo e no espaço que ainda não foi possível, "disse Georgia Hole, um geofísico da Universidade de Oxford, no Reino Unido e principal autor do novo estudo no Journal of Geophysical Research:Oceans , um jornal da American Geophysical Union.

A extensão do gelo do mar Ártico diminuiu continuamente nas últimas três décadas e atingiu um mínimo recorde em 2012. Os pesquisadores querem saber como o gelo do mar Ártico cresceu e diminuiu no passado para entender o que pode acontecer no futuro. Mudanças no gelo marinho estão ligadas a mudanças no clima do Ártico, e o Ártico está esquentando mais rápido do que qualquer outra região do planeta.

"Agora temos imagens de satélite para medir a mudança atual do gelo marinho, mas é difícil saber quais mudanças rápidas eram possíveis no passado, "Hole disse." Aumentar nosso conhecimento da escala e do padrão de perda e crescimento do gelo marinho no Holoceno ajuda a nos dar uma imagem muito melhor de como o gelo marinho do Ártico responde durante as flutuações das condições climáticas. "

Reconstruindo as mudanças oceânicas passadas

Os registros de gelo marinho anteriores à era dos satélites são esparsos e os cientistas não podem medir a extensão do gelo marinho diretamente. Os cientistas usam proxies como núcleos de sedimentos oceânicos para medir a extensão do gelo marinho, mas os núcleos oceânicos são caros de coletar e só podem mostrar mudanças no gelo marinho que acontecem ao longo de milhares de anos.

Desde a década de 1950, pesquisadores usaram troncos para coletar dados sobre o gelo marinho passado e, por extensão, Clima ártico. A madeira flutuante é mais barata de coletar do que os núcleos do oceano e pode informar os cientistas sobre as mudanças climáticas na escala de 250-500 anos, em vez de milhares de anos.

Quando as árvores que crescem ao longo das margens dos rios que drenam para o Oceano Ártico morrem, eles caem na água, e a madeira flutuante dessas árvores eventualmente flui para o Oceano Ártico. Parte dessa madeira flutuante fica presa no gelo marinho que se forma no inverno e é transportada pelo mar. Quando o gelo do mar derrete na primavera, a madeira flutuante chega em praias distantes, dependendo de onde a corrente oceânica prevalecente o leva.

Depois de coletar um pedaço de madeira flutuante, pesquisadores usam datação por radiocarbono para descobrir sua idade e usam as espécies de árvores para determinar se vieram das florestas da América do Norte ou da Sibéria. Sabendo a idade da madeira, lugar de origem, e onde foi coletado, os pesquisadores podem então descobrir como as águas do oceano estavam circulando durante o tempo em que a madeira estava viajando e estimar a quantidade de gelo marinho presente.

Rastreando as correntes oceânicas

No novo estudo, os pesquisadores coletaram todos os dados de troncos de estudos anteriores que puderam encontrar - mesmo aqueles que datavam da década de 1950. Eles mapearam a distribuição de 913 amostras de troncos e compararam com registros conhecidos de condições climáticas anteriores para reconstruir uma história da extensão do gelo marinho e da circulação oceânica em todo o Oceano Ártico durante o Holoceno.

Os pesquisadores descobriram que a extensão do gelo marinho passou por várias grandes mudanças nos últimos 12, 000 anos enquanto as duas principais correntes do Oceano Ártico alternavam em intensidade.

Eles encontraram evidências de mais gelo marinho no início do Holoceno, entre 12, 000 e 8, 000 anos atrás, já que o Gyre Beaufort dominou a circulação do Oceano Ártico. O Giro Beaufort é uma corrente no sentido horário que recircula o gelo marinho no Oceano Ártico e permite que o gelo dure vários anos.

Em meados do Holoceno, entre 8, 000 e 4, 000 anos atrás, as temperaturas aumentaram e a deriva transpolar dominou. A deriva transpolar move água e gelo em uma direção quase direta da Sibéria para o oeste em direção à Groenlândia e Svalbard. Tende a destruir o gelo marinho e a derreter mais cedo. Finalmente, no final do Holoceno, 4, 000 anos atrás até o presente, as temperaturas esfriaram novamente, o Beaufort Gyre fortalecido, e mais gelo marinho pôde circular no Oceano Ártico.

"Geral, o novo estudo está nos dando muito mais informações sobre essas mudanças no gelo do mar Ártico, e a importância desses dois padrões de circulação na condução das flutuações do gelo marinho nos últimos 12, 000 anos, "Hole disse." Com o estado do Ártico sendo claramente um fator tão influente no sistema climático mais amplo, é necessário aumentar nosso conhecimento da dinâmica do gelo marinho no passado para revelar o estado climático holocênico do Ártico e investigar as respostas e feedbacks climáticos e bióticos do sistema ártico ao aumento das temperaturas médias globais. "

Esta história foi republicada por cortesia de AGU Blogs (http://blogs.agu.org), uma comunidade de blogs de ciência espacial e terrestre, patrocinado pela American Geophysical Union. Leia a história original aqui.