Mais de 100 flutuadores oceânicos estão mergulhando e flutuando no Oceano Antártico ao redor da Antártica durante o pico do inverno. Esses instrumentos estão coletando dados de um local e estação do ano que ainda são pouco estudados, apesar de seu importante papel na regulação do clima global.

Um novo estudo da Universidade de Washington, o Monterey Bay Aquarium Research Institute, A Universidade de Princeton e várias outras instituições oceanográficas usam dados coletados pelos drones flutuantes nos invernos anteriores para saber quanto dióxido de carbono é transferido pelos mares próximos. Os resultados mostram que, no inverno, o mar aberto mais próximo do gelo marinho ao redor da Antártica libera significativamente mais dióxido de carbono do que se acreditava anteriormente.

"Esses resultados foram uma grande surpresa, porque estudos anteriores descobriram que o Oceano Antártico estava absorvendo muito dióxido de carbono, "disse a autora principal Alison Gray, um professor assistente de oceanografia da UW. "Se isso não é verdade, como esses dados sugerem, então, isso significa que precisamos repensar o papel do Oceano Antártico no ciclo do carbono e no clima. "

O artigo é publicado em 14 de agosto em Cartas de pesquisa geofísica .

Os dados foram coletados por meio do projeto Southern Ocean Carbon and Climate Observations and Modeling (SOCCOM), baseado na Universidade de Princeton. The National Science Foundation, por meio de seu Office of Polar Programs, financiou o esforço de US $ 21 milhões para colocar dezenas de robôs flutuantes para monitorar a água ao redor da Antártica e aprender como ela funciona no sistema climático global.

"Esta é a ciência em sua forma mais empolgante - um grande desafio para nosso entendimento atual, possibilitado por observações extraordinárias da aplicação de novas tecnologias para estudar regiões do oceano anteriormente inexploradas, "disse o co-autor e diretor do SOCCOM Jorge Sarmiento, da Universidade de Princeton. Gray conduziu a pesquisa como pesquisador de pós-doutorado no grupo de pesquisa de Sarmiento.

"Nossas observações têm implicações importantes para a nossa compreensão do ciclo global do carbono, "Disse Sarmiento." Descobrimos que o Oceano Antártico está quase neutro no que diz respeito à remoção de carbono da atmosfera, ao contrário de estudos anteriores que sugerem que há uma grande absorção de carbono pelo Oceano Antártico. Esses resultados podem ser reconciliados se houver uma absorção de carbono não observada correspondente esperando para ser descoberta em algum outro lugar do oceano. "

As medições anteriores de inverno na região vieram principalmente de navios que viajavam pela Passagem de Drake para abastecer as estações de pesquisa da Antártica. Esses dados eram poucos e distantes entre si.

“Após quatro anos de SOCCOM, a grande maioria das informações sobre a química do Oceano Antártico vem desses flutuadores, "Gray disse." Temos mais medições dos últimos anos do que todas as décadas anteriores. "

Existem razões pelas quais existem tão poucas medições de inverno anteriores. As tempestades na Antártica são algumas das mais violentas do planeta. No inverno, a corrente circumpolar e os ventos não têm barreira para contornar o continente. A tempestade média dura quatro dias, Gray disse. O tempo médio entre as tempestades é de sete dias.

"No inverno é muito tempestuoso, e os ventos são extremamente fortes, e esta escuro, "Gray disse." Seria um lugar muito infeliz para estar em um navio. "

O projeto SOCCOM foi lançado porque esta região também desempenha um papel único no clima. É um dos poucos lugares onde a água que passou séculos nas profundezas do oceano viaja até a superfície para reunir-se às correntes superficiais e se conectar com a atmosfera.

Os átomos de carbono se movem entre as rochas, rios, plantas, oceanos e outras fontes em um ciclo de vida em escala planetária. Aprender a taxa dessas várias transferências ajuda a prever os níveis de dióxido de carbono a longo prazo, uma molécula liberada pela queima de combustíveis fósseis que, quando se acumula na atmosfera, armadilhas de calor.

As novas observações foram coletadas por instrumentos flutuantes que derivam com as correntes e podem controlar sua flutuabilidade para coletar observações em diferentes profundidades. Os instrumentos mergulham até 1 quilômetro e flutuam com as correntes por nove dias. Em seguida, eles caem ainda mais longe, a 2 quilômetros, e então sobe de volta à superfície enquanto mede as propriedades da água. Depois de subirem à superfície, eles transmitem suas observações para a costa via satélite.

Ao contrário dos flutuadores Argo mais comuns, que medem apenas a temperatura e salinidade do oceano, os flutuadores SOCCOM também monitoram o oxigênio dissolvido, nitrogênio e pH. O novo artigo usa as medições de pH para calcular a quantidade de dióxido de carbono dissolvido, e usa isso para descobrir com que intensidade a água está absorvendo ou emitindo dióxido de carbono para a atmosfera.

Olhando para os círculos de distância crescente do Pólo Sul, os autores descobriram que, no inverno, as águas abertas próximas às águas cobertas de gelo marinho ao redor da Antártica estão liberando significativamente mais dióxido de carbono do que o esperado para a atmosfera.

"Não é surpreendente que a água nesta região seja exagerada, porque as águas profundas são excepcionalmente ricas em carbono, - disse Gray. - Mas subestimamos a magnitude da liberação de gás porque tínhamos tão poucos dados dos meses de inverno. Isso significa que o Oceano Antártico não está absorvendo tanto carbono quanto pensávamos. "

O estudo publicado analisa dados coletados por 35 carros alegóricos entre 2014 e 2017. Gray agora está analisando dados mais recentes de mais instrumentos para identificar tendências sazonais ou plurianuais, onde os padrões podem mudar de um ano para o outro.

"Definitivamente, há uma grande variabilidade em escalas decadais no Oceano Antártico, "Gray disse." E os modelos estão realmente em todo o lugar nesta região. Os flutuadores SOCCOM agora fornecem dados em momentos e lugares onde antes não tínhamos praticamente nada, e isso é inestimável para restringir os modelos e compreender essas tendências. "

A obtenção deste tipo de dados é extremamente difícil de fazer no Oceano Antártico, que está entre os corpos de água mais turbulentos do mundo, mas, ao mesmo tempo, é vital para construir um quadro global abrangente de como o dióxido de carbono atmosférico interage com os oceanos polares.

"Águas antárticas, até agora, tem sido uma região pobre em dados para esses tipos de medições, "disse Peter Milne, gerente de programa de ciências oceânicas e atmosféricas no Escritório de Programas Polares da NSF. "SOCCOM, usando tecnologias que antes não estavam disponíveis para os pesquisadores, já está provando seu valor ao reunir informações que, de outra forma, permaneceriam inalcançáveis. "