Os pesquisadores da ETH descobriram por acaso que os redemoinhos da Corrente do Golfo são ricos em ferro, e esses redemoinhos transportam esse micronutriente essencial para o Giro do Atlântico Norte, pobre em ferro. Antes desta descoberta, a suposição típica era que essa parte do oceano recebia ferro principalmente da poeira do Saara.

Minúsculos seres marinhos, como as cianobactérias, precisam de grandes quantidades de oligoelementos, como zinco e ferro. Nos oceanos do mundo, Contudo, o último geralmente é escasso. Isso é verdade para grandes trechos do Atlântico Norte, especialmente o grande Giro do Atlântico Norte entre a América do Norte, as Ilhas Canárias, o Caribe e a Corrente do Golfo.

Até agora, os pesquisadores geralmente presumem que a poeira do Saara foi a única fonte significativa de ferro para o Giro do Atlântico Norte. Agora os geoquímicos da ETH Tim Conway e Gregory de Souza descobriram outra fonte:o frio, água do mar rica em ferro da encosta continental da América do Norte, que é capturado por meandros da Corrente do Golfo e transportado para o Giro do Atlântico Norte. Seu estudo foi publicado recentemente na revista Nature Geoscience .

Redemoinhos na superfície

Esses "bolsões de água" são visíveis na superfície do oceano como redemoinhos circulares, o maior deles tem um diâmetro de 200 quilômetros. Abaixo deles estão colunas em forma de cilindro que chegam a 1, 000 metros, girando no sentido anti-horário em seus próprios eixos. Eles duram cerca de dois anos, durante o qual sua rotação diminui à medida que se misturam com a água do Giro do Atlântico Norte e a enriquecem com ferro. Algumas das colunas de água voltam a ser reabsorvidas pela Corrente do Golfo.

"A quantidade de ferro desta fonte é provavelmente da mesma ordem de magnitude daquela fornecida pela poeira do Saara, uma vez que redemoinhos da Corrente do Golfo estão constantemente se formando, enquanto as tempestades de areia geralmente são eventos breves, "diz de Souza, Assistente Sênior do Instituto de Geoquímica e Petrologia da ETH Zurique.

Pura curiosidade:"Tropeçando" em água rica em ferro

de Souza e o ex-pós-doutorado Conway (agora professor da University of South Florida) encontraram os redemoinhos da Corrente do Golfo carregando ferro por acaso. Puramente por curiosidade, os dois pesquisadores examinaram alguns dados publicados recentemente que foram coletados durante um cruzeiro de pesquisa da costa da América do Norte às Bermudas. Esses dados incluíram as concentrações de ferro e zinco dissolvidos na água do mar, desde a superfície até o fundo do oceano.

Em um local próximo à Corrente do Golfo, os pesquisadores da ETH notaram concentrações elevadas de ferro na superfície do Giro do Atlântico Norte, que seria pobre em ferro, atingindo valores semelhantes aos das águas costeiras. Eles perceberam que o navio de pesquisa tinha, inteiramente por acaso, amostrou um redemoinho da Corrente do Golfo transportando ferro para as águas pobres em nutrientes do Atlântico Norte.

Estimativas quantitativas difíceis

Para avaliar e calcular com mais precisão quanto ferro é fornecido desta forma, os pesquisadores do ETH contataram seu colega Jaime Palter, Professor da Universidade de Rhode Island e especialista em circulação oceânica. Gregory de Souza explica:“Os satélites que observam a altura da superfície do mar permitem reconhecer redemoinhos do espaço. Como a água neles é mais densa do que o oceano circundante, os redemoinhos formam depressões superficiais que ficam até um metro abaixo do resto da superfície do oceano. "

De sua análise dos dados de satélite, Palter determinou que, em média, sete a oito redemoinhos se separam da Corrente do Golfo a cada ano. Com base nisso, os três pesquisadores foram capazes de estimar a quantidade de ferro que carregam, que calculam ser provavelmente cerca de 15 por cento do ferro fornecido pela poeira do Saara.

Contudo, é difícil comparar as duas fontes, uma vez que os dados são insuficientes e um tanto contraditórios, como diz de Souza:"Acima de tudo, não está claro quanto ferro da poeira do Saara realmente se dissolve na água do mar." A proporção de ferro entregue ao Giro do Atlântico Norte pelos redemoinhos da Corrente do Golfo poderia muito bem ser de 3 a 75 por cento daquela proveniente da poeira. Essa ampla gama torna impossível localizar com mais precisão a contribuição relativa do ferro dos redemoinhos da Corrente do Golfo em comparação com a da poeira do Saara. "Precisamos de dados com resolução espacial mais alta se quisermos calcular a quantidade de ferro dos redemoinhos com mais precisão, "de Souza diz, "e também precisamos entender melhor quais parâmetros determinam a solubilidade do ferro na poeira lançada na superfície do oceano."

Traços de metais impulsionam a atividade biológica

Ferro, zinco e outros metais traço são essenciais para a sobrevivência do plâncton e outros habitantes microscópicos do oceano aberto, como diatomáceas, algas ou bactérias. Cianobactérias em particular, que são especialmente abundantes no Giro do Atlântico Norte, desempenham um papel fundamental no ciclo global do carbono e do nitrogênio. Eles podem fotossintetizar e fixar o nitrogênio atmosférico, o que significa que estimulam a produtividade no oceano. Contudo, para fixar o nitrogênio de forma eficiente, eles requerem grandes quantidades de ferro.

Quando os padrões de circulação do oceano mudam, as distribuições de oligoelementos e nutrientes também mudam. "É por isso que é importante sabermos onde está o ferro, zinco e outros metais vêm de, "diz de Souza. Ele reconhece que as mudanças climáticas podem impactar os caminhos das principais correntes oceânicas:" No momento, não sabemos o suficiente para sermos capazes de prever o efeito que isso poderia ter sobre metais traço, e, portanto, na produtividade nos oceanos. "