A cobertura de gelo marinho na Antártica encolheu rapidamente para uma baixa recorde no final de 2016 e permaneceu bem abaixo da média. Mas o que está por trás desse derretimento dramático e baixa cobertura de gelo desde então?

Nossos dois artigos publicados no início deste mês sugerem que a culpa foi de uma combinação de variabilidade natural na atmosfera e no oceano, embora a mudança climática induzida pelo homem também possa desempenhar um papel.

O que aconteceu ao gelo marinho da Antártica em 2016?

O gelo marinho da Antártica é água do mar congelada, geralmente com menos de alguns metros de espessura. É diferente das plataformas de gelo, que são formados por geleiras, flutuar no mar, e têm até um quilômetro de espessura.

A cobertura de gelo do mar na Antártica é crucial para o clima global e os ecossistemas marinhos e os satélites vêm monitorando-a desde o final dos anos 1970. Em contraste com o Ártico, o gelo marinho ao redor da Antártica estava se expandindo lentamente (veja a figura abaixo).

Contudo, no final de 2016, o gelo marinho da Antártica derreteu de forma dramática e rápida, atingindo um nível recorde de baixa. Isso despertou o interesse dos cientistas do clima, porque tão grande, mudanças inesperadas e rápidas são raras. A cobertura do gelo marinho ainda está bem abaixo da média agora.

Queríamos saber o que causou esse declínio sem precedentes do gelo marinho da Antártida e quais mudanças no sistema sustentaram esses declínios. Também queríamos saber se isso era uma mudança temporária ou o início de um declínio de longo prazo, conforme previsto por modelos climáticos. Finalmente, queríamos saber se as mudanças climáticas induzidas pelo homem contribuíram para essas baixas recordes.

Procurando por pistas

A cobertura do gelo marinho ao redor da Antártica varia muito de um ano ou década para a próxima. Na verdade, A cobertura de gelo do mar da Antártica atingiu um recorde histórico em 2014.

Isso forneceu uma pista. Como a cobertura de gelo marinho ano a ano e década a década varia muito, isso pode mascarar o derretimento de longo prazo do gelo marinho devido ao aquecimento antropogênico.

A próxima pista estava nos recordes quebrados longe da Antártica. Na primavera de 2016, as temperaturas da superfície do mar e as chuvas no Oceano Índico oriental tropical atingiram níveis recordes. Isso estava associado a um evento Dipolo do Oceano Índico (IOD) fortemente negativo, que trouxe águas mais quentes para o noroeste da Austrália.

Embora os eventos de IOD influenciem as chuvas no sudeste da Austrália, descobrimos (usando análises estatísticas e experimentos com modelos climáticos) que ele promoveu um padrão nos ventos sobre o Oceano Antártico que foi particularmente favorável à diminuição do gelo marinho.

Esses ventos de superfície soprando do norte não apenas empurraram o gelo marinho de volta ao continente Antártico, eles também estavam mais quentes, ajudando a derreter o gelo marinho.

Esses ventos do norte combinaram quase perfeitamente com as principais regiões onde o gelo marinho diminuiu.

Embora estudos anteriores tenham ligado esse padrão de vento ao declínio do gelo marinho, nossos estudos são os primeiros a defender o papel dominante do oceano Índico oriental tropical em sua condução.

Mas este não foi o único fator.

Mais tarde, em 2016, os ventos de oeste típicos que cercam a Antártica enfraqueceram para níveis recordes. Isso fez com que a superfície do oceano esquentasse, promovendo menos cobertura de gelo marinho.

Os ventos mais fracos começaram no topo da atmosfera sobre a Antártica, na região conhecida como vórtice polar estratosférico. Acreditamos que esta ocorrência sequencial de influências tropicais e estratosféricas contribuiu para os declínios recordes em 2016.

Tomados em conjunto, as evidências que apresentamos apóiam a ideia de que o rápido declínio do gelo marinho da Antártica no final de 2016 foi em grande parte devido à variabilidade natural do clima.

O estado atual do gelo marinho da Antártica

Desde então, o gelo marinho permaneceu na maior parte bem abaixo da média em associação com as temperaturas mais altas do oceano superior em torno da Antártica.

Argumentamos que estes são o produto de ventos de oeste mais fortes do que o normal nos últimos 15 anos ou mais em torno da Antártica, dirigido novamente dos trópicos. Esses ventos de oeste mais fortes induziram uma resposta no oceano, com a água subterrânea mais quente movendo-se em direção à superfície ao longo do tempo.

A combinação de temperaturas recordes na superfície do mar tropical e ventos de oeste enfraquecidos em 2016 aqueceu toda a parte superior de 600m de água na maioria das regiões do Oceano Antártico ao redor da Antártica. Essas temperaturas mais altas do oceano mantiveram a extensão reduzida do gelo marinho.

A extensão do gelo marinho da Antártica está registrando uma baixa recorde no início do ano novo. Isso sugere que o rápido declínio inicial visto no final de 2016 não foi um evento isolado e, quando combinado com o aquecimento em escala de tempo decadal da parte superior do Oceano Antártico, pode significar redução da extensão do gelo marinho por algum tempo.

Argumentamos que o que estamos vendo até agora pode ser entendido em termos de variabilidade natural sobreposta a um sinal de aquecimento induzido pelo homem a longo prazo.

Isso ocorre porque os registros de chuva e temperatura do oceano vistos no leste tropical do Oceano Índico que levaram ao declínio inicial do gelo marinho em 2016 provavelmente têm alguma contribuição para a mudança climática.

Esse aquecimento e a recuperação do buraco na camada de ozônio da Antártica também podem impactar os padrões dos ventos de superfície nas próximas décadas.

Essas mudanças podem estar provocando os efeitos das mudanças climáticas que estão começando a surgir na região da Antártica. No entanto, o registro de dados limitado e a grande variabilidade indicam que ainda é muito cedo para dizer.

Gostaríamos de reconhecer o papel de nossos co-autores S Abhik, Cecilia M Bitz, Christine TY Chung, Alice DuVivier, Harry H Hendon, Marika M Holland, Eun-Pa Lim, LuAnne Thompson, Peter van Rensch e Dongxia Yang em contribuir para a pesquisa discutida neste artigo.

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.