p A história glacial da Antártica é atualmente um dos tópicos mais importantes na pesquisa do clima. Porque? Porque o agravamento da mudança climática levanta uma questão fundamental:como as massas de gelo do continente do sul reagiram às mudanças entre as fases fria e quente no passado, e como eles farão isso no futuro? Uma equipe de especialistas internacionais, liderado por geofísicos do Instituto Alfred Wegener, Helmholtz Center for Polar and Marine Research (AWI), agora lançou uma nova luz sobre nove intervalos fundamentais na história do clima da Antártica, espalhados por 34 milhões de anos, reconstruindo a profundidade do Oceano Antártico em cada um. Esses novos mapas oferecem insights sobre, por exemplo, os cursos anteriores das correntes oceânicas, e mostre isso, nas fases quentes anteriores, os grandes mantos de gelo da Antártica Oriental reagiram à mudança climática de maneira semelhante a como os mantos de gelo no oeste da Antártica estão agindo hoje. Os mapas e o artigo disponível gratuitamente acabam de ser lançados na revista online Geoquímica, Geofísica, Geossistemas , uma publicação da American Geological Union. p O Oceano Antártico é um dos pilares mais importantes do sistema climático da Terra. Sua Corrente Circumpolar Antártica, a corrente mais poderosa do planeta, liga o Pacífico, Oceanos Atlântico e Índico, e isolou efetivamente o continente Antártico e suas massas de gelo do resto do mundo por mais de 30 milhões de anos. Antes e agora, as correntes oceânicas só podem fluir onde a água é suficientemente profunda e não há obstáculos como pontes de terra, ilhas, cristas subaquáticas e planaltos bloqueando seu caminho. De acordo, qualquer pessoa que queira entender a história do clima e da história glacial da Antártica precisa saber exatamente como eram as estruturas de profundidade e superfície do fundo do Oceano Antártico em um passado distante.

p Pesquisadores de todo o mundo agora podem encontrar essas informações em novos, mapas de grade de alta resolução do fundo do oceano e abordagens de modelagem de dados preparados por uma equipe de especialistas internacionais liderados por geocientistas do AWI, que cobrem nove intervalos essenciais na história do clima da Antártica. “No curso da história da Terra, a geografia do Oceano Antártico mudou constantemente, quando as placas continentais colidiram ou se separaram, cumes e montes submarinos formados, massas de gelo empurraram sedimentos depositados nas plataformas continentais como escavadeiras, e sedimentos transportados pela água de degelo da terra para o mar, "diz o geofísico e co-autor da AWI, Dr. Karsten Gohl. Cada processo mudou a profundidade do oceano e, em alguns casos, as correntes. Os novos mapas de grade mostram claramente como a estrutura da superfície do fundo do oceano evoluiu ao longo de 34 milhões de anos - com uma resolução de ca. 5 x 5 quilômetros por pixel, tornando-os 15 vezes mais precisos do que os modelos anteriores.

p O conjunto de dados reflete os resultados de 40 anos de pesquisas geocientíficas na Antártica

p A fim de reconstruir as profundidades de água anteriores, os especialistas reuniram dados geocientíficos de campo de 40 anos de pesquisa na Antártica, que eles então combinaram em um modelo de computador do fundo do oceano do Oceano Antártico. A base consistia em perfis sísmicos recolhidos durante mais de 150 expedições geocientíficas e que, quando colocado de ponta a ponta, cobrir meio milhão de quilômetros. Na reflexão sísmica, ondas sonoras são emitidas, penetrando no fundo do mar a uma profundidade de vários quilômetros. O sinal refletido é usado para produzir uma imagem das camadas de sedimentos estratificados abaixo da superfície - um pouco como cortar um pedaço de bolo, que revela as camadas individuais. Os especialistas então compararam as camadas identificadas com núcleos de sedimentos das regiões correspondentes, o que lhes permitiu determinar as idades da maioria das camadas. Em uma etapa final, eles usaram um modelo de computador para 'voltar no tempo' e calcular quais depósitos de sedimentos já estavam presentes no Oceano Antártico em intervalos específicos, e a que profundidades no fundo do mar se estendiam nas respectivas épocas.

p Pontos decisivos na história do clima da Antártica

p Eles aplicaram essa abordagem a nove intervalos-chave na história do clima da Antártica, incluindo, por exemplo a fase quente do início do Plioceno, cinco milhões de anos atrás, que é amplamente considerado um modelo potencial para o nosso clima futuro. Naquela época, o mundo estava 2 a 3 graus Celsius mais quente em média do que hoje, em parte porque a concentração de dióxido de carbono na atmosfera era tão alta quanto 450 ppm (partes por milhão). O IPCC (Relatório Especial do IPCC sobre o Oceano e a Criosfera em um Clima em Mudança, 2019) citou esta concentração como o melhor cenário para o ano de 2100; em junho de 2019, o nível era de 415 ppm. Naquela época, as plataformas de gelo da Antártica agora flutuando no oceano provavelmente haviam desmoronado completamente. "Com base nos depósitos de sedimentos, podemos dizer, por exemplo, que em épocas extremamente quentes como o Plioceno, os grandes mantos de gelo no leste da Antártica reagiram de maneira muito semelhante ao que vemos atualmente nos mantos de gelo no oeste da Antártica, "relata a Dra. Katharina Hochmuth, o primeiro autor do estudo e ex-geofísico AWI, que agora está conduzindo pesquisas na Universidade de Leicester, REINO UNIDO.

p De acordo, os novos mapas fornecem dados sobre as condições climáticas importantes que os pesquisadores de todo o mundo precisam para simular com precisão o desenvolvimento de massas de gelo em seus mantos de gelo e modelos climáticos, e para produzir previsões mais confiáveis. Os pesquisadores também podem baixar os conjuntos de dados correspondentes do banco de dados do sistema terrestre PANGEA da AWI.

p Além de pesquisadores do AWI, Peritos das seguintes instituições participaram do estudo:(1) All Russia Scientific Research Institute for Geology and Mineral Resources of the Ocean, São Petersburgo, Rússia; (2) St. Petersburg State University, Rússia; (3) Universidade da Tasmânia, Austrália; (4) Ciência GNS, Lower Hutt, Nova Zelândia; e (5) o Instituto Nacional de Oceanografia e Geofísica Aplicada, Itália.

p Os mapas de grade representam a geografia do Oceano Antártico nos seguintes intervalos importantes na história do clima e na história glacial da Antártica:

1. 34 milhões de anos atrás - transição do Eoceno para o início do Oligoceno; o primeiro manto de gelo de tamanho continental no continente Antártico
2. 27 milhões de anos atrás - o primeiro Oligoceno;
3. 24 milhões de anos atrás - transição do Oligoceno para o Mioceno;
4. 21 milhões de anos atrás - o início do Mioceno;
5. 14 milhões de anos atrás - meados do Mioceno, Mioceno Climático Ótimo (temperatura global média cerca de 4 graus Celsius mais quente do que hoje; alta concentração de dióxido de carbono na atmosfera);
6. 10,5 milhões de anos atrás - o final do Mioceno, grande glaciação em escala continental;
7. 5 milhões de anos atrás - o Plioceno inicial (temperatura global média cerca de 2 a 3 graus Celsius mais quente do que hoje; alta concentração de dióxido de carbono na atmosfera);
8. 2,65 milhões de anos atrás - transição do Plioceno para o Pleistoceno;
9. 0,65 milhões de anos atrás - o Pleistoceno.

p Os dados sobre os testemunhos de sedimentos foram recolhidos em projetos de pesquisa geocientífica conduzidos em conexão com o Deep Sea Drilling Project (DSDP), Programa de Perfuração Oceânica (ODP), Programa Integrado de Perfuração Oceânica, e Programa Internacional de Descoberta do Oceano (IODP).