p Longe do vasto, oceanógrafos achavam que os corpos fixos de água eram há um século, os oceanos hoje são conhecidos por estarem interconectados, agentes altamente influentes no sistema climático da Terra. p Um grande ponto de inflexão em nossa compreensão da circulação oceânica ocorreu no início dos anos 1980, quando a pesquisa começou a indicar que a água fluía entre regiões remotas, um conceito mais tarde denominado "grande esteira transportadora oceânica".

p A teoria sustenta que calor, águas rasas do Pacífico Sul correm para os oceanos Índico e Atlântico, Onde, ao encontrar a água fria do Ártico, ele esfria e afunda em grande profundidade. Esta água fria então circula de volta para o Pacífico, onde ele se reaquece e sobe à superfície, começando o ciclo novamente.

p Há muito tempo se pensa que essa migração de água desempenha um papel vital na circulação da água quente, e assim o calor, ao redor do globo. Sem isso, as estimativas colocam as temperaturas médias do inverno na Europa vários graus mais baixas.

p Contudo, pesquisas recentes indicam que esses caminhos da água do mar em escala global podem ter um papel menor no orçamento de calor da Terra do que se pensava tradicionalmente. Em vez de, uma região pode estar fazendo a maior parte do trabalho pesado.

p Artigo publicado em abril em Nature Geoscience por Gael Forget, um cientista pesquisador do Departamento da Terra do MIT, Ciências Atmosféricas e Planetárias (EAPS) e membro do Programa em Atmosferas, Oceanos, e clima, e David Ferreira, um professor associado do Departamento de Meteorologia da Universidade de Reading (e ex-pós-doutorado da EAPS), descobriram que o transporte global de calor oceânico é dominado pela exportação de calor do Pacífico tropical.

p Usando um modelo de circulação oceânica de última geração com conjuntos de dados oceânicos globais quase completos, os pesquisadores demonstraram a predominância avassaladora do Pacífico tropical na distribuição de calor por todo o globo, do equador aos pólos. Em particular, eles descobriram que a região exporta quatro vezes mais calor do que é importado do Atlântico e do Ártico.

p “Não estamos questionando o fato de que há muita água indo de uma bacia para outra, "diz Esqueça." O que estamos dizendo é, o efeito líquido desses fluxos no transporte de calor é relativamente pequeno. Este resultado indica que a correia transportadora global pode não ser a estrutura mais útil para entender o transporte global de calor no oceano. "

p Atualizando ECCO

p O estudo foi realizado usando uma versão modernizada de um modelo de circulação oceânica global denominado Estimating the Circulation and Climate of the Ocean (ECCO). ECCO é o cérebro filho de Carl Wunsch, Professor emérito de oceanografia física da EAPS, que imaginou seu enorme empreendimento na década de 1980.

p Hoje, ECCO é frequentemente considerado o melhor registro de circulação oceânica até hoje. Recentemente, Forget liderou extensas atualizações para ECCO, resultando em sua quarta geração, que já foi adotado pela NASA.

p Uma das principais atualizações feitas sob a liderança de Forget foi a adição do Oceano Ártico. As versões anteriores omitiam a área devido a um design de grade que comprimia a resolução nos pólos. Na nova versão, Contudo, a grade imita o padrão de uma bola de vôlei, com seis áreas de grade igualmente distribuídas cobrindo o globo.

p Forget e seus colaboradores também adicionaram novos conjuntos de dados (sobre coisas como gelo marinho e fluxos de calor geotérmico) e refinaram o tratamento de outros. Para fazer isso, eles aproveitaram o advento dos esforços de coleta de dados em todo o mundo, como ARGO, que há 15 anos vem implantando flutuadores autônomos de perfis em todo o mundo para coletar perfis de temperatura e salinidade do oceano.

p "Estes são bons exemplos do tipo de conjuntos de dados de que precisamos para informar este problema em escala global, "diga Esqueça." Eles também são o tipo de conjunto de dados que nos permitiu restringir parâmetros cruciais do modelo. "

p Parâmetros, que representam eventos que ocorrem em uma escala muito pequena para serem incluídos na resolução finita de um modelo, desempenham um papel importante em quão realistas são os resultados do modelo (em outras palavras, até que ponto suas descobertas correspondem ao que vemos no mundo real). Uma das muitas atualizações feitas por Forget no ECOO envolveu a capacidade de ajustar (dentro do modelo) parâmetros que representam a mistura do oceano em pequena escala e mesoescala.

p "Ao permitir que o sistema de estimativa ajuste esses parâmetros, melhoramos o ajuste aos dados significativamente, "diz Esqueça.

p O ato de equilíbrio

p Com uma estrutura básica nova e aprimorada, Forget e Ferreira procuraram então resolver outra questão controversa:como medir e interpretar melhor o transporte de calor oceânico.

p O transporte de calor oceânico é calculado como o produto da temperatura e velocidade da água do mar e a troca de calor entre o oceano e a atmosfera. Como equilibrar esses eventos - a troca de calor da "fonte para o dissipador" - é necessário descobrir quais fatores são mais importantes, e onde.

p Forget and Ferreira's é o primeiro framework que concilia as perspectivas atmosférica e oceânica. Combinando dados de satélite, que captura a interseção da superfície do ar e do mar, com dados de campo sobre o que está acontecendo abaixo da superfície, os pesquisadores criaram uma representação tridimensional de como o calor é transferido entre o ar, superfície do mar, e colunas do oceano.

p Seus resultados revelaram uma nova perspectiva sobre o transporte de calor oceânico:a redistribuição líquida do calor oceânico ocorre principalmente nas bacias oceânicas, e não nas vias globais da água do mar que compõem a grande correia transportadora.

p Quando os pesquisadores removeram os loops internos de calor do oceano da equação, eles descobriram que a redistribuição de calor no Pacífico era a maior fonte de troca de calor. A região, eles encontraram, domina a transferência de calor do equador para os pólos em ambos os hemisférios.

p "Achamos que é uma descoberta muito importante, "diz Esqueça." Isso esclarece muitas coisas e, esperançosamente, nos coloca, como uma comunidade, em bases mais sólidas em termos de melhor compreensão do transporte de calor oceânico. "

p Implicações futuras

p As descobertas têm implicações profundas sobre como os cientistas podem observar e monitorar o oceano daqui para frente, diz Esqueça.

p “A comunidade que lida com o transporte marítimo de calor, do lado do oceano, tende a focar muito na noção de que existe uma região de perda, e talvez ignore um pouco a importância da região de ganho, "diz Esqueça.

p Na prática, isso significou um foco nos oceanos Atlântico Norte e Ártico, onde o calor é perdido, e menos foco no Pacífico tropical, onde o oceano ganha calor. Esses pontos de vista muitas vezes ditam prioridades para estratégias de financiamento e de observação, incluindo onde os instrumentos são implantados.

p "Às vezes, é um equilíbrio entre colocar várias medições em um lugar específico, o que pode custar muito dinheiro, versus ter um programa que realmente tenta cobrir um esforço global, "diz Esqueça." Essas duas coisas às vezes competem entre si. "

p No artigo, Forget e Ferreira argumentam que a observação sustentada do oceano global como um todo, não apenas em alguns locais e portões que separam as bacias oceânicas, é crucial para monitorar e compreender o transporte de calor oceânico.

p Forget também reconhece que as descobertas vão contra algumas escolas de pensamento estabelecidas, e está ansioso para continuar as pesquisas na área e ouvir diferentes perspectivas.

p "Esperamos estimular algum debate, e acho que vai ser emocionante ver, "diz Esqueça." Se houver resistência, tudo do melhor." p Esta história foi republicada por cortesia do MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), um site popular que cobre notícias sobre pesquisas do MIT, inovação e ensino.