p O professor Xiao-Hai Yan (terceiro a partir da direita) trabalha com mudanças climáticas com a ajuda de seus alunos. Alunos, da esquerda para a direita estão Anglea Ditri, Lina Wang, Lingsheng Meng, Nan Chen, Hashei Sun e James Simkins. Crédito:University of Delaware
p O calor é transportado através do oceano por um sistema de circulação no fundo do oceano, conhecida como correia transportadora de calor global, que constantemente circula água ao redor do globo e ajuda a equilibrar o clima da Terra. p Um dos ramos superiores desta correia transportadora, conhecido como o fluxo de passagem da Indonésia (ITF), é uma corrente oceânica que flui por vários canais entre Bornéu e Nova Guiné, mais de 9, 000 milhas de Delaware.
p Embora muitos desses canais sejam conhecidos pelos pesquisadores há anos, a equipe de pesquisa de Xiao-Hai Yan da Universidade de Delaware descobriu uma via de transporte de calor do Oceano Pacífico para o Oceano Índico, anteriormente desconhecida, e ainda mais para o Oceano Antártico, que circunda a Antártica.
p Um estudo recente, usando modelos e dados de 2003-2012 por Yan e colegas da Universidade de Princeton, Xiamen University e University of Texas em Austin, revelou que a água quente pode estar tomando um atalho no Oceano Índico Oriental ao longo da costa oeste da Austrália. Esta água quente faz o seu caminho para o Oceano Antártico mais rapidamente do que anteriormente conhecido ou relatado, revelando uma ligação importante entre o Oceano Indo-Pacífico e o Oceano Antártico durante um padrão climático La Ninã, que é o resfriamento do Oceano Pacífico ao longo do equador.
p "Quando o calor flui do Pacífico para o Oceano Índico, esperamos que o calor siga a corrente sul equatorial do fluxo direto da Indonésia até a costa oriental da África, "disse Yan, o Mary A.S. Professor Lighthipe em Estudos Marinhos e diretor do Centro de Sensoriamento Remoto da UD no College of Earth, Oceano, e meio ambiente. "Em vez de, os dados e resultados do modelo mostraram que a água anormalmente quente viajou para mais perto da Austrália Ocidental, sugerindo que outros processos estavam conduzindo a água para o sul. "
p Este aumento da transferência de água quente para o sul tem importantes consequências climáticas, Liao, disse um co-autor da Universidade de Princeton. Pode afetar a quantidade de chuva que cai sobre a costa oeste da Austrália e aumentar a frequência de "eventos quentes" que podem causar o branqueamento do coral, um fenômeno onde o coral expele as algas simbióticas que vivem dentro de seus tecidos em resposta ao estresse térmico, colocando-os em maior risco de mortalidade. A Grande Barreira de Corais da Austrália ainda está se recuperando de eventos de branqueamento devastadores em 2016 e 2017, resultante de altas temperaturas oceânicas sustentadas em meio a um forte padrão climático El Niño.
p A descoberta tem implicações para o estudo das mudanças climáticas e pode informar o que os cientistas sabem atualmente sobre o aquecimento global.
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Um sistema globalmente conectado
p No estudo, Yan e seus colegas observaram como o conteúdo de calor do oceano variava 700 metros (quase 3, 000 pés) abaixo da superfície do oceano no Oceano Índico de 2003 a 2012, um período de tempo em que uma quantidade anormalmente grande de calor foi transportada do Pacífico para o Oceano Índico.
p Este estudo do conteúdo de calor foi conduzido usando simulações de modelos numéricos, dados que foram medidos por navios e sensoriamento remoto do oceano profundo, que é mineração de dados usando temperatura de superfície medida por satélite, salinidade e níveis do mar.
p Os pesquisadores usaram um novo, modelo climático global de última geração conhecido como Community Earth System Model (CESM) para compreender os processos físicos, como padrões de vento, que pode ter contribuído para essa mudança.
p Com base nesta descoberta, Yan e seus colegas teorizam que este atalho pode ter intensificado o transporte de calor entre as águas das bacias oceânicas nos diferentes hemisférios, fornecendo uma nova rota para que as águas mais quentes viajem diretamente do Oceano Pacífico Índico tropical para o Oceano Antártico.
p Compreender esse link é importante porque o oceano é um sistema globalmente conectado, e as temperaturas podem afetar significativamente as temperaturas da superfície do mar (SST) e a salinidade em outros lugares, como o Oceano Atlântico. Por exemplo, A maior TSM do Atlântico tropical pode enfraquecer o grande sistema de correntes oceânicas que transportam água quente dos trópicos para o norte no Atlântico Norte, conhecido como Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC), mas também pode desencadear o aquecimento ou resfriamento - anomalias de TSM semelhantes ao El Niño / La Niña no Pacífico tropical.
p Ambos os cenários têm impactos profundos nos sistemas climáticos que podem se manifestar em padrões climáticos extremos, como os experimentados neste outono com os furacões Florence e Michael, que atingiu as Carolinas e ao longo do panhandle da Flórida, mas também afetou regiões costeiras no extremo norte da Península de Delmarva, Nova Jersey e Nova York.
p Os pesquisadores relataram recentemente suas descobertas na revista científica
Dinâmica do Clima .
p Os co-autores do estudo incluem Enhui Liao, o principal autor do artigo e ex-aluno de doutorado de Yan, agora na Universidade de Princeton; Jiang Yuwu da Universidade de Xiamen na China e Autumn N. Kidwell da Universidade do Texas em Austin.
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Especialistas em redistribuição de calor
p Yan e os membros de seu laboratório passaram anos estudando o que é conhecido como o período de hiato do aquecimento global, observada de 1998 a 2013 e causada pela redistribuição e armazenamento de calor nas profundezas do oceano. Yan explicou que durante esse período quase todas as camadas profundas das bacias oceânicas ficaram mais quentes.
p Em um estudo subsequente, relatado em
Nature Scientific Reports , Yan e Lu Han, um ex-aluno de graduação da UD, examinou especificamente os mecanismos que causaram o acúmulo excessivo de calor na Região das Agulhas.
p A Região das Agulhas refere-se às águas oceânicas do extremo sul da África, e é considerada uma das regiões de aquecimento mais rápido do mundo nas últimas décadas. Os dados confirmam que as águas na Região das Agulhas ganharam mais calor durante o período de hiato do que os períodos anteriores de aceleração do aquecimento global na mesma região. É também um importante sumidouro oceânico para o excesso de calor encontrado no oceano porque a temperatura média da superfície global mostrou que o aquecimento na maioria das outras áreas do oceano diminuiu durante o período de hiato.
p "No período de hiato do aquecimento global de 1998 a 2013, o Oceano Antártico, incluindo a Região das Agulhas, nunca diminuiu a velocidade. Ainda estava aquecendo, "disse Yan.
p De acordo com Han e Yan, o aumento da salinidade no oceano durante o período de hiato foi o principal responsável pelo aquecimento do oceano interior. Este aumento na salinidade forçou o calor a se mover horizontalmente, em vez de seguir a coluna de água para baixo, movimento vertical, como era típico durante o período de aceleração. Este forçamento horizontal, Yan disse, levou a temperaturas mais altas no interior do oceano durante um período em que a maior parte do oceano apresentava uma diminuição na temperatura da superfície.
p Além disso, eles descobriram que a Corrente de Agulhas e o Vazamento de Agulhas - uma corrente de água que vai para o Oceano Atlântico em vez de ir para o Oceano Índico em sua trajetória normal - servem como caminhos para o calor ser transportado entre o Oceano Índico e o Oceano Atlântico Sul.
p Tomados em conjunto, as descobertas desses dois artigos revelam conexões importantes entre o transporte oculto de calor e a redistribuição pelas bacias oceânicas que podem impactar nosso sistema climático global de forma significativa.
p "Eles ligam o" interruptor "da mudança climática no Oceano Atlântico e o" motor "no Oceano Pacífico Ocidental juntos, "Yan disse.