Usando robôs subaquáticos nas águas ao redor da Antártica, os cientistas da Caltech mostraram que a interseção de fortes correntes com a inclinação das massas de terra que se elevam do fundo do oceano contribui significativamente para a mistura de diferentes águas no Oceano Antártico. Um estudo sobre a pesquisa foi publicado online na revista Nature Geoscience em 30 de outubro.

Para entender o importante papel do fundo do mar na mistura da água do oceano, imagine um líquido em um liquidificador. A mistura do líquido não ocorre de maneira uniforme no liquidificador; em vez, o líquido se mistura mais rapidamente próximo às lâminas giratórias na parte inferior do que na parte superior. No entanto, a força e a velocidade das lâminas determinam o grau em que o material é misturado em todo o recipiente.

De forma similar, no Oceano, as propriedades globais da água podem depender de processos de mistura muito localizados. Os pesquisadores estão interessados ​​em entender onde e como essa mistura ocorre, uma vez que governa a circulação em grande escala do oceano e sua capacidade de sequestrar dióxido de carbono. (O oceano armazena dióxido de carbono atmosférico, absorvendo-o nas águas superficiais e, em seguida, empurrando-o para o fundo do oceano a uma taxa controlada pela mistura do oceano. O carbono permanece no fundo do oceano por centenas a milhares de anos antes de retornar à superfície novamente.)

"A maioria das observações globais do oceano adquire medidas no oceano aberto ou nas camadas superiores da água, embora nossa pesquisa mostre que processos de mistura importantes podem estar ocorrendo nas profundezas do oceano em camadas finas sobre topografia inclinada, "diz o autor sênior Andrew Thompson, professor de ciência ambiental e engenharia na Caltech.

Thompson e seus colegas implantaram dois drones subaquáticos autônomos, ou "planadores, "por um período de oito meses ao longo de um ano e meio no Oceano Antártico, que circunda a Antártica. A equipe se concentrou na região em torno da passagem de Drake, o 1, Hidrovia de 000 quilômetros de largura entre a Antártica e a América do Sul.

Os planadores foram capazes de atingir profundidades de 1, 000 metros - quase raspando o fundo às vezes. Eles carregam instrumentos para medir a temperatura, salinidade, a quantidade de vários nutrientes como nitrogênio e ferro, e outras variáveis. Quando os planadores vêm à superfície, eles regularmente retransmitem esses dados para Thompson e seus colegas. Desta maneira, eles foram capazes de documentar uma forte mistura que ocorre em camadas finas nas águas perto das "bordas" da costa, onde as correntes oceânicas se chocam contra a crescente massa continental da Antártica.

"Há evidências crescentes de que a topografia desempenha um papel maior na mistura oceanográfica do que suspeitávamos anteriormente, "diz o autor principal Xiaozhou Ruan, um estudante de graduação da Caltech. "Embora esta região limite represente uma pequena fração do oceano, a interação entre a água e a topografia continental desempenha um papel desproporcional na mistura. "

Essa mistura foi prevista por modelos de circulação oceânica de alta resolução, mas esta é a primeira vez que é observada diretamente em um período de muitos meses. Documentar esses processos físicos e melhorar nossa compreensão de onde e como eles surgem pode melhorar nossa capacidade de simular as mudanças na circulação dos oceanos e no clima da Terra no passado e no futuro, Thompson e seus colegas dizem.

Próximo, a equipe planeja implantar vários planadores no mar de Bellingshausen, localizado a oeste da Península Antártica, onde os processos oceânicos contribuem para as altas taxas de derretimento das plataformas de gelo flutuantes da Antártica que sustentam o manto de gelo da Antártica Ocidental.

O estudo é intitulado "Contribuição da turbulência de submesoescala gerada topograficamente para a reviravolta do Oceano Antártico."