p O Oceano Antártico ao redor da Antártica é uma região onde muitas das águas profundas ricas em carbono do mundo podem voltar à superfície. Os cientistas pensaram que as vastas faixas de gelo marinho ao redor da Antártica podem atuar como uma tampa para o ressurgimento do carbono, evitando que o gás atravesse a superfície do oceano e retorne à atmosfera. p Contudo, pesquisadores do MIT identificaram agora um efeito contrário que sugere que o gelo marinho da Antártica pode não ser um controle tão poderoso no ciclo global do carbono como os cientistas suspeitavam.

p Em um estudo publicado na edição de agosto da revista Ciclos biogeoquímicos globais , a equipe descobriu que, de fato, o gelo marinho no Oceano Antártico pode atuar como uma barreira física para a ressurgência do carbono. Mas também pode funcionar como uma sombra, bloqueando a luz do sol de atingir a superfície do oceano. A luz solar é essencial para a fitosíntese, o processo pelo qual o fitoplâncton e outros micróbios do oceano retiram carbono da atmosfera para crescer.

p Os pesquisadores descobriram que, quando o gelo marinho bloqueia a luz do sol, a atividade biológica - e a quantidade de carbono que os micróbios podem sequestrar da atmosfera - diminui significativamente. E surpreendentemente, esse efeito de sombreamento é quase igual e oposto ao efeito de cobertura do gelo marinho. Tomados em conjunto, ambos os efeitos se cancelam essencialmente.

p “Em termos de mudanças climáticas futuras, a perda esperada de gelo marinho ao redor da Antártica pode, portanto, não aumentar a concentração de carbono na atmosfera, "diz o autor principal Mukund Gupta, que realizou a pesquisa como estudante de graduação no Departamento da Terra do MIT, Ciências Atmosféricas e Planetárias (EAPS).

p Ele enfatiza que o gelo marinho tem outros efeitos no clima global, principalmente através de seu albedo, ou capacidade de refletir a radiação solar.

p "Quando a Terra aquece, ele perde o gelo marinho e absorve mais dessa radiação solar, então, nesse sentido, a perda de gelo marinho pode acelerar as mudanças climáticas, "Gupta diz." O que podemos dizer aqui é, as mudanças no gelo marinho podem não ter um efeito tão forte na emissão de gás carbônico ao redor da Antártica por meio desse efeito de cobertura e sombreamento. "

p Os co-autores de Gupta são o professor da EAPS Michael "Mick" Follows, e o cientista pesquisador da EAPS Jonathan Lauderdale.

p O papel do gelo

p Cada inverno, grandes faixas do Oceano Antártico congelam, formando vastas camadas de gelo marinho que se estendem da Antártica por milhões de milhas quadradas. O papel do gelo marinho da Antártica na regulação do clima e do ciclo do carbono tem sido muito debatido, embora a teoria predominante seja a de que o gelo marinho pode atuar como uma tampa para impedir que o carbono do oceano escape para a atmosfera.

p "Esta teoria é pensada principalmente no contexto das eras glaciais, quando a Terra estava muito mais fria e o carbono atmosférico estava mais baixo, "Gupta diz." Uma das teorias que explicam esta baixa concentração de carbono argumenta que, porque estava mais frio, uma espessa cobertura de gelo marinho se estendia ainda mais para o oceano, bloqueando as trocas de carbono com a atmosfera e efetivamente prendendo-o nas profundezas do oceano. "

p Gupta e seus colegas se perguntaram se um outro efeito além da limitação também pode estar em jogo. Em geral, os pesquisadores buscaram entender como várias características e processos no oceano interagem com a biologia dos oceanos, como o fitoplâncton. Eles presumiram que poderia haver menos atividade biológica como resultado do gelo marinho bloqueando a luz solar vital dos micróbios - mas quão forte seria esse efeito de sombreamento?

p Igual e oposto

p Para responder a essa pergunta, os pesquisadores usaram o MITgcm, um modelo de circulação global que simula os muitos aspectos físicos, químico, e processos biológicos envolvidos na circulação da atmosfera e do oceano. Com MITgcm, eles simularam uma fatia vertical do oceano abrangendo 3, 000 quilômetros de largura e cerca de 4, 000 metros de profundidade, e com condições semelhantes às do Oceano Antártico de hoje. Eles então executaram o modelo várias vezes, cada vez com uma concentração diferente de gelo marinho.

p "Na concentração de 100 por cento, não há vazamentos no gelo, e é realmente compactado, versus concentrações muito baixas que representam blocos de gelo soltos e esparsos em movimento, "Gupta explica.

p Eles definem cada simulação para um de três cenários:um em que apenas o efeito de limite está ativo, e o gelo marinho está apenas influenciando o ciclo do carbono, evitando que o carbono vaze de volta para a atmosfera; outro onde apenas o efeito de sombreamento está ativo, e o gelo marinho está apenas bloqueando a penetração da luz solar no oceano; e o último em que os efeitos de limite e sombreamento estão em jogo.

p Para cada simulação, os pesquisadores observaram como as condições que eles estabeleceram afetaram o fluxo geral de carbono, ou quantidade de carbono que escapou do oceano para a atmosfera.

p Eles descobriram que o capeamento e o sombreamento tiveram efeitos opostos no ciclo do carbono, reduzindo a quantidade de carbono para a atmosfera no primeiro caso e aumentando-a no último, por montantes iguais. Nos cenários em que ambos os efeitos foram considerados, um cancelou o outro quase totalmente, em uma ampla gama de concentrações de gelo marinho, levando a nenhuma mudança significativa no fluxo de carbono. Somente quando o gelo do mar estava em sua concentração mais alta, o nivelamento teve a vantagem, com uma diminuição do carbono escapando para a atmosfera.

p Os resultados sugerem que o gelo marinho da Antártica pode efetivamente prender carbono no oceano, mas apenas quando a cobertura de gelo é muito expansiva e espessa. De outra forma, parece que o efeito de sombreamento do gelo marinho sobre os organismos subjacentes pode neutralizar seu efeito de proteção.

p "Se considerarmos apenas a física e o limite puro, ou ideia de barreira de carbono, isso seria uma maneira incompleta de pensar sobre isso, "Gupta diz." Isso mostra que precisamos entender mais da biologia sob o gelo marinho e como ela está subjacente a esse efeito. "