As correntes oceânicas são essenciais para a distribuição global do calor e, portanto, também para o clima da Terra. Por exemplo, o oxigênio é transferido para o mar profundo por meio da formação de novas águas profundas ao redor da Antártica. A Água de Fundo da Antártica (AABW), proveniente do Mar de Weddell, normalmente se espalha para o norte, nos oceanos Atlântico Sul e Índico. Contudo, durante o pico das duas últimas eras do gelo, o abastecimento de águas profundas do Mar de Weddell ao Oceano Atlântico Sul foi aparentemente interrompido, como mostrado por um novo estudo liderado por cientistas do GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel.

"Até agora, tem sido amplamente assumido que a Água de Fundo da Antártica também foi formada durante as eras do gelo e exportada para grandes partes do Oceano Antártico, "explica o Dr. Marcus Gutjahr, coautor do estudo GEOMAR. "Ainda pode ser possível que a formação de águas profundas realmente tenha ocorrido, mas ao contrário de hoje, não estava circulando no Oceano Atlântico Sul mais ao norte, "Gutjahr continua. Provavelmente, A circulação geralmente mais fraca dentro do Oceano Antártico durante os períodos de frio foi responsável por essa interrupção da exportação de AABW.

Os autores do estudo, que já foi publicado na revista científica Nature Communications , analisaram vários núcleos de sedimentos desta região. Os cientistas foram capazes de determinar a origem das águas profundas do Oceano Antártico ao longo das duas últimas fases de glaciação dos últimos 140, 000 anos por meio da extração química de neodímio derivado da água do mar e assinaturas de isótopos de chumbo dos sedimentos. "Embora os isótopos de neodímio dissolvidos dos sedimentos forneçam informações sobre a origem da água do fundo, assinaturas de isótopos de chumbo fornecem informações sobre a composição média de toda a coluna de água, "explica o primeiro autor do estudo, Dr. Huang Huang do GEOMAR.

Alguns dos resultados do estudo foram surpreendentes, pois distúrbios semelhantes de exportação de AABW também foram vistos durante o ótimo clima do último período interglacial (período quente) por volta de 128, 000 anos atrás. Isso pode ter sido causado por forte derretimento, especialmente na área do manto de gelo da Antártica Ocidental, um efeito que provavelmente ocorrerá em um clima mais quente no futuro. "Como resultado de tal perturbação na circulação de capotamento, o orçamento total de calor do Oceano Antártico e sua capacidade de absorver calor da atmosfera podem ser significativamente alterados a longo prazo, "diz o Dr. Gutjahr.

As propriedades do AABW formado hoje já mudaram significativamente nas últimas décadas. Agora está mais quente, menos salino e menos volumoso, por sua vez, indicando taxas de formação mais baixas. Como resultado, os novos resultados sugerem que as condições requeridas para a exportação de AABW do Mar de Weddell não estão presentes tanto nas fases extremas de frio quanto quente. A geração dessas percepções muito claras sobre o estado de circulação do Oceano Antártico durante os climas do passado extremos não teria sido alcançável sem a possibilidade de usar um conjunto de sedimentos únicos do Instituto Alfred Wegener (AWI) em Bremerhaven e a colaboração ativa com co -autor Dr. Gerhard Kuhn lá.

Em uma próxima etapa, O Dr. Gutjahr deseja investigar a exportação de AABW do Mar de Weddell mais perto da Antártica na área de escoamento para a área do Mar da Escócia em períodos climáticos instáveis ​​do último milhão de anos. Para este propósito, novas amostras estão disponíveis, que foram obtidos durante uma expedição internacional dentro do International Ocean Discovery Program (IODP expedição 382) no início de 2019. A médio prazo, amostras de outras regiões do Oceano Antártico devem ser adicionadas a fim de investigar os caminhos de dispersão em outras bacias oceânicas com mais detalhes. É um jogo de detetive bastante demorado, com o qual os pesquisadores querem aprender mais sobre os mecanismos de controle do clima do hemisfério sul. "Em última análise, nosso objetivo é ser capaz de prever sob quais condições climáticas as partes do manto de gelo da Antártica irão derreter substancialmente, e quais efeitos diretos isso terá sobre a circulação do Oceano Antártico, "Gutjahr concluiu.