A Antártica tem uma corrente que circunda a massa de terra como parte do Oceano Antártico. Esta corrente é chamada de Corrente Circumpolar Antártica. Quando os ventos de oeste aumentam durante o verão do hemisfério sul, as águas ao sul da corrente se acidificam mais rápido do que pode ser contabilizado pelo dióxido de carbono da atmosfera sozinho. O padrão oposto foi observado ao norte da corrente.

Por que isso acontece e por que isso importa?

O professor Wei-Jun Cai da Universidade de Delaware co-escreveu um artigo que apareceu em Nature Communications e responde a essas questões.

Os pesquisadores envolvidos no estudo dizem que esses efeitos se devem a uma combinação de processos impulsionados por esses ventos de oeste - uma teoria que foi confirmada por dados observacionais de duas décadas do sul da Tasmânia.

Compreender os fatores que controlam a acidificação dos oceanos é importante para prever o impacto que a mudança química do oceano terá sobre os organismos marinhos e ecossistemas no futuro. O Oceano Antártico, também conhecido como Oceano Antártico, é um lugar crítico para estudar esses mecanismos devido à sua vasta capacidade de armazenar dióxido de carbono da atmosfera, um componente crucial da mudança climática.

Os resultados baseados em dados beneficiam os modelos de previsão do futuro

O quarto maior oceano, o Oceano Antártico tem um pH naturalmente baixo e estado de saturação para aragonita, um mineral carbonato de que os organismos marinhos precisam para construir suas conchas. Isso é considerado devido às temperaturas frias do Oceano Antártico, cuja média é de -2 a 7 graus Celsius (aproximadamente 28 a 45 graus Fahrenheit), e forte mistura vertical em toda a coluna de água.

Por causa dessas temperaturas frias e mistura profunda, o dióxido de carbono absorvido na superfície da água pode ser rapidamente transferido e armazenado nas regiões profundas do Oceano Antártico, ao contrário da maioria dos oceanos de latitude mais baixa, onde enormes diferenças de temperatura evitam que a água da superfície e o oceano profundo se misturem.

À medida que os níveis de dióxido de carbono atmosférico continuam a aumentar, Contudo, Espera-se que as águas superficiais do Oceano Antártico se tornem cada vez mais vulneráveis ​​à acidificação dos oceanos.

"O Oceano Antártico é uma janela para o oceano profundo, "disse Cai, um especialista em química do carbono inorgânico e o Mary A.S. Cadeira Lighthipe da Terra, Oceano e Meio Ambiente na UD. "Compreender melhor os mecanismos de acidificação dos oceanos aqui pode ajudar a melhorar os modelos de previsão de quanto dióxido de carbono atmosférico o oceano pode absorver aqui e em outros lugares."

No hemisfério sul, a principal maneira pela qual a atmosfera varia é por meio do que é conhecido como Modo Anual do Sul (SAM). À medida que este modo muda de um extremo para outro, a diferença de pressão faz com que o cinturão de ventos de oeste (ou corrente de jato) ao redor da Antártica se mova para o norte ou para o sul. Quando a corrente de jato de ar se fortalece (uma tendência de SAM positiva), ele se contrai em direção à Antártica. Quando a corrente de jato enfraquece (uma tendência SAM negativa), ele se expande para o norte em direção ao equador.

Em seu estudo, os pesquisadores exploraram como os ventos de oeste regulam as taxas de acidificação do oceano, usando medições contínuas de dados de dióxido de carbono do sul da Tasmânia registrados ao longo de duas décadas contrastantes, 1991-2000 e 2001-2011. Os pesquisadores atribuíram o aumento da acidificação aos ventos de oeste que transportam águas mais ácidas horizontalmente de locais de latitudes mais altas em direção ao equador e verticalmente da subsuperfície para a superfície.

"Quando você tem uma diferença de pressão, você tem um vento mais forte e o vento sempre se move de alta pressão para baixa pressão, conduzindo as correntes oceânicas de superfície de um ponto a outro. Na oceanografia física, chamamos este transporte Ekman impulsionado pelo vento, "disse Cai.

Quando os ventos de oeste diminuem, o resultado é o oposto e a água superficial menos ácida é transferida para o Pólo Sul.

"Quer estudemos isso na Baía de Chesapeake, o Golfo do México ou o Oceano Antártico, é pela mesma razão que outra fonte de dióxido de carbono ou água acidificada entra na área de estudo. Mas dependendo da localização, este mecanismo pode se manifestar de forma diferente, "disse Cai.

Esta mistura do Oceano Antártico se estende a uma profundidade de aproximadamente 300 a 400 metros (cerca de 1, 000 para 1, 300 pés). Isso é muito mais profundo do que, dizer, na Baía de Chesapeake ou no Golfo do México com deficiência de oxigênio, onde as regiões mais profundas da água podem se estender apenas de 20 a 50 metros (54-164 pés de profundidade).

Em teoria, à medida que o dióxido de carbono atmosférico aumenta, níveis de dióxido de carbono do oceano (ou seja, acidificação do oceano) deve aumentar em paralelo. Contudo, Cai explicou que a ressurgência de águas mais profundas que contêm mais dióxido de carbono combinada com os padrões de circulação do oceano, ou mistura de diferentes camadas do oceano, pode fazer com que o pH da água e o estado de saturação de carbonato variem bastante. Cai disse que embora tenha havido alguns artigos recentes nesta área, ele e seus colegas são os primeiros a mostrar com dados diretos que isso é causado pelo estresse do vento.

"Há muito debate sobre este assunto, mas quando colocados juntos, os dados de duas décadas deram uma história consistente de que os padrões de circulação do oceano realmente afetam a acidificação do oceano, "disse Cai.

Então, o que o Oceano Antártico tem a ver com Delaware?

"O Oceano Antártico é uma área que realmente muda o sinal de dióxido de carbono do oceano profundo por causa dessa rápida mistura com o oceano profundo, "disse Cai." Conseqüentemente, quando a velocidade do vento faz com que as camadas de água se misturem e mudem os padrões de circulação, realmente pode levar a mudanças que podem ser significativas para o oceano global, e amplamente, acabaria por influenciar outras áreas, incluindo o Oceano Atlântico. "