As Novas Ilhas Siberianas foram o berço do bloco MOSAiC:o gelo marinho no qual o navio de pesquisa Polarstern está agora à deriva através do Ártico foi formado ao largo da costa do arquipélago, que separa o Mar da Sibéria Oriental e o Mar de Laptev ao norte da Sibéria, em dezembro de 2018. Sedimentos, e mesmo pequenos seixos e bivalves, foram incorporados ao gelo durante o processo de congelamento, que o processo de fusão em andamento trouxe à luz na superfície do floe MOSAiC. Este é um fenômeno cada vez mais raro como hoje, a maior parte do "gelo sujo" derrete antes mesmo de chegar ao Ártico Central. Estas são algumas das principais conclusões de um estudo que os especialistas em MOSAiC publicaram agora na revista. A criosfera , e que fornecerá a base para numerosas avaliações científicas futuras.

À primeira vista, parece que um grupo de pessoas com sapatos sujos deixou rastros por toda a neve. Mas na realidade, gelo sujo é a exposição de sedimentos, e mesmo pequenos seixos e bivalves, causada pelo processo de fusão em curso do bloco MOSAiC. Quando o gelo marinho se formou, eles estavam congelados por dentro; adequadamente, eles vêm do viveiro de gelo marinho ao longo da plataforma da Sibéria, que os especialistas já usaram uma combinação de simulações de modelo e dados de satélite para descrever em detalhes.

O floe MOSAiC já havia flutuado mais de 1200 milhas náuticas em um curso sinuoso quando o navio quebra-gelo de pesquisa Polarstern atracado a ele em 4 de outubro de 2019, nas coordenadas 85 ° Norte e 137 ° Leste, e começou a navegar com ele pelo Oceano Ártico. Enquanto a atual equipe de expedição está ocupada fazendo leituras no Ártico, seus colegas em casa estão analisando os dados coletados. A análise precisa confirma as primeiras impressões do início da expedição:"Nossa avaliação mostra que toda a região em que os dois navios procuraram por blocos adequados foi caracterizada por gelo excepcionalmente fino, "relata o Dr. Thomas Krumpen, um físico de gelo marinho no Alfred Wegener Institute, Centro Helmholtz de Pesquisa Polar e Marinha (AWI). Outono passado, o primeiro autor de A criosfera estudar atividades de pesquisa coordenadas sobre o navio quebra-gelo russo Akademik Fedorov, que acompanhou a nau capitânia da expedição MOSAiC, a Polarstern , nas primeiras semanas. O Akademik Fedorov também foi fundamental na implantação de estações de monitoramento em vários locais em todo o floe MOSAiC - chamados coletivamente de Rede Distribuída.

"Nosso estudo mostra que o floe que escolhemos foi formado nas águas rasas dos mares da plataforma russa em dezembro de 2018, "Krumpen explica. Na costa da Sibéria, fortes ventos offshore empurram o jovem gelo para o mar depois de se formar. Na água rasa, sedimentos são revolvidos do fundo do mar e ficam presos no gelo. A formação de gelo também pode produzir cristas de pressão, cujas partes inferiores às vezes raspam ao longo do fundo do mar. Como resultado, as pedras também podem ficar incrustadas no gelo marinho. Agora que o derretimento do verão começou, todo esse material está sendo revelado na superfície:"Em vários pontos, encontramos montes inteiros de seixos medindo vários centímetros de diâmetro, além de um número de bivalves, "relata o líder da expedição MOSAiC, Prof. Markus Rex, diretamente do Ártico.

Enquanto isso, de volta para casa em Bremerhaven, Alemanha, Thomas Krumpen está emocionado ao ver que o agora emergente 'gelo bivalve com seixos, "como ele carinhosamente apelidou, tão claramente confirma as conclusões do estudo. A equipe de autores liderada pelo especialista AWI usou uma combinação de imagens de satélite, dados de reanálise e um modelo de backtracking termodinâmica acoplado recentemente desenvolvido para reconstruir as origens do floe. Agora Krumpen e seus colegas estão planejando uma estratégia para coletar amostras dos sedimentos. Até que ponto essas manchas sujas e, portanto, mais escuras aceleram o derretimento no floe é uma questão importante, e respondê-la pode melhorar nossa compreensão das interações entre o oceano, gelo e atmosfera, dos ciclos biogeoquímicos, e da vida no Ártico em geral.

Além de componentes minerais, o gelo marinho também transporta uma série de outras substâncias biogeoquímicas e gases da costa para o Oceano Ártico central. Eles são um aspecto importante da pesquisa MOSAiC em ciclos biogeoquímicos, ou seja, sobre a formação ou liberação de metano e outros gases-traço relevantes para o clima ao longo do ano. Contudo, as a result of the substantial loss of sea ice observed in the Arctic over the past several years, this ice, which comes from the shallow shelves and contains sediments and gasses, is now melting more intensively in the summer, causing this material transport flow to break down. In the 1990s, a Polarstern was often in the same waters where the MOSAiC expedition began its drift. Back then, the ice was still ca. 1.6 meters thick at the beginning of winter, whereas it had shrunk to ca. 50 centimeters last year—which made the search for a sufficiently thick floe in the autumn of 2019 all the more difficult.

"We were fortunate enough to find a floe that had survived the summer and formed in the Russian shelf seas. This allows us to investigate transport processes from the 'old Arctic, " which now only partly function, if at all, " says Krumpen. Particularly in the higher latitudes, global warming is causing temperatures to climb rapidly. In the summer of 2019, the last summer before the expedition, Russian meteorological stations reported record temperatures. These high temperatures sparked rapid melting and significantly warmed Russia's marginal seas. Como resultado, many parts of the Northeast Passage were ice-free for a 93-day period (the longest duration since the beginning of satellite observation). The experts predict that if CO ₂ emissions remain unchecked, as they have in the past several years, the Central Arctic could be ice-free in summer by 2030.