A diminuição do gelo marinho perto da costa do Ártico deixa mais água aberta perto da costa para que os ventos criem ondas. O aumento da ação das ondas atinge e agita os sedimentos nas plataformas continentais rasas, liberando rádio e outros produtos químicos que são carregados até a superfície e levados para o oceano aberto por correntes como a deriva transpolar. Um novo estudo encontrou evidências surpreendentes de que as mudanças climáticas estão causando rapidamente mudanças costeiras no Ártico que podem ter impactos significativos nas teias alimentares do Ártico e nas populações animais. Crédito:Natalie Renier, Woods Hole Oceanographic Institution
Os cientistas encontraram evidências surpreendentes de rápidas mudanças climáticas no Ártico:no meio do Oceano Ártico, perto do Pólo Norte, eles descobriram que os níveis de rádio-228 quase dobraram na última década.
A descoberta indica que mudanças em grande escala estão acontecendo ao longo da costa - porque a fonte do rádio é a terra e as plataformas continentais rasas ao redor do oceano. Essas mudanças costeiras, por sua vez, também pode fornecer mais nutrientes, carbono, e outros produtos químicos no Oceano Ártico e levam a impactos dramáticos nas teias alimentares do Ártico e nas populações animais.
A equipe de pesquisa, liderado pela Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), suspeita que o derretimento do gelo marinho deixou mais mar aberto perto da costa para que os ventos criassem ondas. A ação das ondas atinge as prateleiras rasas e agita os sedimentos, liberando rádio que é transportado para a superfície e para o oceano aberto. O mesmo mecanismo provavelmente também mobilizaria e entregaria mais nutrientes, carbono, e outros produtos químicos no Oceano Ártico, alimentando o crescimento do plâncton na parte inferior da cadeia alimentar. Este, por sua vez, pode ter impactos significativos sobre peixes e mamíferos marinhos e alterar o ecossistema ártico.
O estudo foi publicado em 3 de janeiro de 2018, no jornal Avanços da Ciência . A equipe de pesquisa incluiu Lauren Kipp, Matthew Charette, e Paul Henderson (WHOI), Willard Moore (Universidade da Carolina do Sul), e Ignatius Rigor (Universidade de Washington).
Os cientistas há muito usam o rádio-228 para rastrear o fluxo de material da terra e sedimentos para o oceano. É um isótopo natural produzido pela decomposição radioativa do tório nos sedimentos. Mas ao contrário do tório, ele se dissolve em água, onde os cientistas podem rastrear as fontes, montantes, cotações, e direção de seu fluxo, disse Kipp, que é o autor principal do estudo e um estudante de pós-graduação no Programa Conjunto em Oceanografia do MIT-WHOI.
Kipp liderou esforços para medir o rádio em 69 locais da borda oeste do Oceano Ártico ao Pólo em uma viagem de dois meses a bordo do navio quebra-gelo Healy no verão de 2015. O cruzeiro fazia parte do programa internacional GEOTRACES, que visa medir traçadores químicos nos oceanos do mundo para entender a circulação do oceano e fornecer uma linha de base para avaliar futuras mudanças químicas nos oceanos. O programa U.S. GEOTRACES e este estudo são financiados pela National Science Foundation.
Cientistas a bordo do quebra-gelo Healy mediram a química da água do mar no oceano Ártico e descobriram que os níveis de rádio-228 quase dobraram na última década no meio do oceano. O rádio foi transportado da terra e das plataformas continentais rasas por correntes como a deriva transpolar. A descoberta surpreendente é a evidência de que a rápida mudança climática está causando mudanças em grande escala ao longo da costa ártica, como a diminuição do gelo marinho. Essas mudanças costeiras, por sua vez, também pode fornecer mais nutrientes, carbono, e outros produtos químicos no Oceano Ártico e têm impactos significativos na teia alimentar do Ártico. Crédito:Natalie Renier, Woods Hole Oceanographic Institiution
Para sua surpresa, a equipe de pesquisa descobriu que as concentrações de rádio-228 no Oceano Ártico central aumentaram substancialmente desde a última vez que as medições foram feitas em 2007. Qual era sua fonte e por que aumentou?
A equipe investigou as trajetórias do gelo marinho à deriva no oceano e viu um padrão de gelo - e, portanto, de água - fluindo para o norte da vasta costa norte da Rússia em direção ao meio do Oceano Ártico, onde as concentrações de rádio aumentaram. O padrão alinhado com a deriva transpolar, uma poderosa corrente fluindo na mesma direção que poderia transportar rádio de fontes costeiras.
Eles concluíram que o excesso de rádio deve ter vindo de sedimentos na plataforma ártica da Sibéria Oriental, perto da Rússia, a maior plataforma continental da Terra. É relativamente raso, com uma profundidade média de 170 pés, mas se estende por 930 milhas da costa e contém um vasto reservatório de rádio e outros compostos químicos.
Algo deve ter mudado ao longo da costa para explicar o aumento dramático do rádio no meio do oceano Ártico. Os cientistas teorizam que o aquecimento do ambiente ártico reduziu a cobertura de gelo do mar, permitindo mais ação das ondas que agita sedimentos e mobiliza mais rádio.
Mas existem outros possíveis fatores contribuintes que estão causando mudanças na prateleira, os cientistas dizem. Mais ação das ondas também pode causar mais erosão da costa, adicionando mais sedimentos terrestres ao oceano. As temperaturas de aquecimento podem descongelar o permafrost, liberando mais material no oceano, e aumentar o escoamento de rios e lençóis freáticos pode transportar mais rádio, nutrientes, carbono, e outros materiais no Ártico.
"O monitoramento contínuo das entradas de plataforma para as águas superficiais do Ártico é, portanto, vital para entender como a mudança do clima afetará a química, biologia, e recursos econômicos do Oceano Ártico, "escreveram os autores do estudo.
A cobertura de dados na plataforma da Sibéria Oriental é atualmente muito limitada, portanto, é importante realizar mais estudos nesta região, a fim de identificar as causas diretas do aumento de entradas nas prateleiras e permitir um monitoramento futuro. "As evidências de Kipp e colegas de trabalho para mudanças substanciais em curso no ambiente químico do Oceano Ártico enfatizam a necessidade de um estudo sustentado dessas mudanças e dos processos envolvidos, "disse Bob Anderson, um Ewing-Lamont Professor Pesquisador no Lamont-Doherty Earth Observatory da Columbia University e o diretor do U.S. GEOTRACES Program Office. "Seria ótimo se os esforços relacionados por geoquímicos marinhos na Rússia pudessem ser integrados a estudos futuros de outras nações, por exemplo, sob os auspícios do programa internacional GEOTRACES. "
