O derretimento das plataformas de gelo está mudando a química do oceano no Pólo Sul e o resultado pode ser uma mudança nas correntes globais e aumento do derretimento glacial, de acordo com cientistas que estão criando mapas para alimentar modelos de mudança climática.

Nos Pólos Norte e Sul, a água fria e densa afunda, alimentando a chamada correia transportadora oceânica global, um sistema complexo que depende da transferência de calor e da densidade que impulsiona as correntes oceânicas em todo o mundo.

Este sistema regula os climas regionais, mas é ameaçado quando grandes quantidades de água doce - como o gelo glacial - caem no mar. O derretimento da plataforma de gelo significa que mais gelo glacial será despejado no oceano, e isso corre o risco de desligar a correia transportadora, porque diluído, água salgada menos densa tem menos probabilidade de afundar.

Na Antártica, em profundidades entre 500 e 2.000 metros, uma massa de água salgada surpreendentemente quente pode ser encontrada, chamado Águas Profundas Circumpolar. Em certos pontos sob a Antártica, essa água quente entra em contato com a parte inferior das plataformas de gelo e derrete o gelo. Se mais água salgada quente estiver atingindo o fundo das plataformas de gelo do que nos anos anteriores, isso poderia alimentar um aumento no derretimento da plataforma de gelo.

Dra. Laura Herraiz Borreguero, da Universidade de Southampton, REINO UNIDO, e coordenador do projeto OCEANIS, está rastreando os movimentos desta corrente salgada quente, para ver se há flutuações ou alterações em relação aos anos anteriores.

Ao analisar e comparar os dados coletados por outros pesquisadores, ela descobriu que nos últimos 20 anos, a corrente quente de água salgada tornou-se mais comumente encontrada. Os efeitos são ainda mais pronunciados na inóspita região da Antártica Oriental, uma parte do continente que geralmente é menos pesquisada do que a Antártica Ocidental, pois é muito mais difícil de acessar.

Redutores de velocidade

Como as plataformas de gelo agem como redutores de velocidade para o fluxo de gelo glacial e diminuem a velocidade com que as geleiras da Antártica alcançam o mar, um aumento no derretimento da plataforma de gelo significaria que as geleiras poderiam despejar grandes quantidades de gelo de água doce no oceano sem controle.

'Se perdermos (as plataformas de gelo), a velocidade das geleiras pode ser quatro a cinco vezes mais rápida, 'disse o Dr. Herraiz Borreguero.

Seu próximo desafio é determinar precisamente que impacto a mudança nas águas circumpolares profundas terá. 'O que estou vendo agora é como isso altera as propriedades da água ao redor da Antártica, também em relação à circulação do Oceano Antártico, ' ela disse. 'Melhorar nosso conhecimento sobre as interações entre a plataforma de gelo e o oceano é um passo crítico para reduzir a incerteza nas projeções do aumento futuro do nível do mar.'

A circulação oceânica também está sendo estudada pela Dra. Melanie Grenier, do Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), França, que coordena o projeto GCP-GEOTARCTIC. O projeto faz parte de um esforço colaborativo multinacional denominado GEOTRACES, que visa compreender melhor a circulação oceânica global e os ciclos marinhos, examinando a distribuição de elementos químicos dissolvidos e particulados suspensos na coluna de água.

Concentrações de partículas, distribuições e trocas podem dizer muito aos cientistas sobre o que está acontecendo na coluna d'água. Certas massas de água têm propriedades distintas, por exemplo, sendo rico em nutrientes, ou pobre em nutrientes, caloroso, frio, salgado ou fresco.

Thorium-230

O Dr. Grenier usa um traçador químico chamado tório-230 para monitorar o volume de partículas e descobriu que a composição da água no Pólo Norte está mudando. 'O Ártico Amerasian exibe concentrações mais baixas deste traçador geoquímico do que no passado, consistente com a tendência crescente de recuo do gelo marinho e um aumento subsequente das concentrações de partículas. '

Uma das razões para isso é a diminuição da cobertura de gelo. Menos gelo significa que mais luz pode entrar no oceano e que mais vida pode se desenvolver, levando a um aumento de partículas marinhas. Menos gelo também significa mais interação com a atmosfera, notavelmente com o vento, o que pode aumentar a mistura no oceano, e assim as partículas depositadas no sedimento são ressuspensas na coluna de água.

Embora isso não seja necessariamente prejudicial por si só, é indicativo de mudanças na circulação do oceano e pode afetar a correia transportadora do oceano global. Contudo, não se sabe o quão sensível esse sistema pode ser a mudanças, então os cientistas terão que continuar monitorando a situação.

Tanto OCEANIS quanto GCP-GEOTARCTIC pretendem criar mapas com base em suas pesquisas - para OCEANIS, detalhando os pontos onde a água quente atinge as plataformas de gelo da Antártica, e para GCP-GEOTARCTIC, um mapa da distribuição global de tório-230, com contribuições de outros cientistas GEOTRACES.

Modelos

Eles serão usados ​​para desenvolver modelos mais bem informados para prever como o planeta deve reagir às mudanças no clima. Os modelos também estão sendo aprimorados por pesquisadores que estão alinhando registros climáticos de sedimentos marinhos e gelo usando partículas finas de cinzas vulcânicas como um fio condutor.

Cilindros verticais de sedimentos marinhos e gelo, conhecidos como núcleos, são usados ​​por geólogos para determinar como eram os climas anteriores. Conforme o gelo congela ou sedimentos assentam, eles prendem o ar, partículas e fósseis que fornecem pistas sobre o clima da época. Mas, pode ser difícil combinar um pedaço específico de um núcleo de sedimento marinho com o período de tempo correspondente de um núcleo de gelo.

Dr. Peter Abbott da Cardiff University, REINO UNIDO, e a Universidade de Berna, Suíça, executa um projeto chamado SHARP para desenvolver um método para fazer exatamente isso.

'A técnica que estou usando é chamada tefcrocronologia, ' ele disse. 'Nós rastreamos partículas de erupções vulcânicas passadas entre o gelo e os núcleos marinhos. Se você puder encontrar a mesma erupção, então, ele pode atuar como uma linha de ligação entre esses registros, pois as partículas foram depositadas ao mesmo tempo em ambos os ambientes. '

Dr. Abbott usa métodos de laboratório e microscopia óptica para escanear os núcleos e identificar camadas de cinzas escondidas no gelo e nos núcleos marinhos. Cada evento vulcânico individual deixa uma impressão digital química única no material que expele, o que significa que os pesquisadores podem usar as cinzas para combinar corretamente os núcleos de gelo e os núcleos de sedimentos, dando aos cientistas informações mais precisas sobre os climas anteriores, e consequentemente melhorando os modelos preditivos.

'Se pudermos explicar como o clima mudou no passado, dá-nos uma melhor compreensão de como pode ser forçado no futuro, 'disse o Dr. Abbott.