O Oceano Ártico foi coberto por uma plataforma de gelo de até 900 metros de espessura e foi preenchido inteiramente com água doce pelo menos duas vezes nos últimos 150, 000 anos. Esta descoberta surpreendente, relatado na última edição da revista Natureza , é o resultado de pesquisas de longo prazo de cientistas do Alfred Wegener Institute e do MARUM. Com uma análise detalhada da composição dos depósitos marinhos, os cientistas puderam demonstrar que o oceano Ártico, assim como os mares nórdicos, não continham sal marinho em pelo menos dois períodos glaciais. Em vez de, esses oceanos estavam cheios de grandes quantidades de água doce sob um espesso escudo de gelo. Essa água poderia então ser lançada no Atlântico Norte em períodos muito curtos de tempo. Essas entradas repentinas de água doce poderiam explicar as oscilações climáticas rápidas para as quais nenhuma explicação satisfatória havia sido encontrada anteriormente.

Cerca de 60, 000 a 70, 000 anos atrás, em uma parte particularmente fria do último período glacial, grandes partes do norte da Europa e da América do Norte foram cobertas por mantos de gelo. O manto de gelo europeu mediu uma distância de mais de 5.000 quilômetros, da Irlanda e da Escócia, passando pela Escandinávia, até a borda oriental do Mar de Kara (Oceano Ártico). Na América do Norte, grande parte do que hoje é conhecido como Canadá foi enterrado sob duas grandes camadas de gelo. A Groenlândia e partes do litoral do Mar de Bering também estavam congeladas. Qual era a situação do gelo ainda mais ao norte, no Oceano Ártico? Estava coberto por gelo marinho espesso, ou talvez com as línguas desses vastos mantos de gelo flutuando sobre ele, muito além do Pólo Norte?

As respostas científicas a essas perguntas têm sido mais ou menos hipotéticas até agora. Em contraste com os depósitos em terra, onde pedregulhos erráticos, morenas e vales glaciais são os marcos óbvios das geleiras, apenas alguns vestígios de vastas plataformas de gelo foram encontrados até agora no Oceano Ártico. Geocientistas do Alfred Wegener Institute Helmholtz Center for Polar and Marine Research (AWI) e MARUM Center for Marine Environmental Sciences da Universidade de Bremen já compilaram evidências existentes do Oceano Ártico e dos mares nórdicos. e combinou-o com novos dados para chegar a uma conclusão surpreendente.

De acordo com seu estudo, as partes flutuantes dos mantos de gelo do norte cobriram grandes partes do Oceano Ártico nos últimos 150, 000 anos. Uma vez por volta dos 70, 000-60, 000 anos atrás e também cerca de 150, 000-130, 000 anos atrás. Em ambos os períodos, água doce acumulada sob o gelo, criando um oceano Ártico completamente fresco por milhares de anos.

"Esses resultados significam uma mudança real em nossa compreensão do Oceano Ártico em climas glaciais. Até onde sabemos, esta é a primeira vez que uma renovação completa do Oceano Ártico e dos mares nórdicos foi considerada - acontecendo não apenas uma vez, mas duas vezes, "diz o primeiro autor, Dr. Walter Geibert, geoquímico do Instituto Alfred Wegener.

Thorium está ausente nos sedimentos, então a água salgada deve ter estado ausente

Sua descoberta é baseada em análises geológicas de dez núcleos de sedimentos de diferentes partes do Oceano Ártico, Estreito de Fram e os mares nórdicos. Os depósitos empilhados refletem a história do clima dos últimos glaciais. Ao investigar e comparar os registros de sedimentos, os geocientistas descobriram que faltava um indicador importante, sempre nos mesmos dois intervalos. "Na água salgada do mar, a decomposição do urânio natural sempre resulta na produção do isótopo tório-230. Esta substância se acumula no fundo do mar, onde permanece detectável por muito tempo devido à sua meia-vida de 75, 000 anos, "Walter Geibert explica.

Portanto, geólogos costumam usar este isótopo de tório como um relógio natural. "Aqui, sua ausência repetida e difundida é a dádiva que nos revela o que aconteceu. De acordo com nosso conhecimento, a única explicação razoável para esse padrão é que o Oceano Ártico foi preenchido com água doce duas vezes em sua história mais jovem - na forma congelada e líquida, "co-autora e micropalaeontologista Dra. Jutta Wollenburg, também do AWI, explica.

Uma nova imagem do Oceano Ártico

Como pode uma grande bacia oceânica, conectado por vários estreitos com o Atlântico Norte e o Oceano Pacífico, virar totalmente novo? “Esse cenário é perceptível se percebermos que nos períodos glaciais, os níveis globais do mar estavam até 130 m mais baixos do que hoje, e as massas de gelo no Ártico podem ter restringido ainda mais a circulação do oceano, "afirma o co-autor Professor Ruediger Stein, geólogo da AWI e do MARUM.

Conexões rasas como o Estreito de Bering ou os sons do arquipélago canadense estavam acima do nível do mar na época, cortando totalmente a conexão com o Oceano Pacífico. Nos mares nórdicos, large icebergs or ice sheets extending onto the sea floor restricted the exchange of water masses. The flow of glaciers, ice melt in summer, and rivers draining into the Arctic Ocean kept delivering large amounts of fresh water to the system, at least 1200 cubic kilometers per year. A part of this amount would have been forced via the Nordic Seas through the sparse narrow deeper connections in the Greenland-Scotland Ridge into the North Atlantic, hindering saline water from penetrating further north. This resulted in the freshening of the Arctic Ocean.

"Once the mechanism of ice barriers failed, heavier saline water could fill the Arctic Ocean again, " Walter Geibert says. "We believe that it could then quickly displace the lighter freshwater, resulting in a sudden discharge of the accumulated amount of freshwater over the shallow southern boundary of the Nordic Seas, the Greenland-Scotland-Ridge, into the North Atlantic."

A concept that assumes that enormous amounts of freshwater were stored in the Arctic Ocean and available for rapid release would help understanding the connection between a range of past climate fluctuations. It would also offer an explanation for some apparent discrepancies between different ways of reconstructing past sea levels. "The remains of coral reefs have pointed to a somewhat higher sea level in certain cold periods than reconstructions from Antarctic ice cores, or reconstructions from the calcareous shells of small marine organisms, would suggest, " explains Walter Geibert. "If we now accept that freshwater may not only have been stored in solid form on land, but some of it also in liquid form in the ocean, the different sea level reconstructions agree better and we can reconcile the location of the coral reefs with calculations of the freshwater budget."

Freshwater release from the Arctic Ocean might also serve as an explanation for some abrupt climate change events during the last glacial period. During such events, temperatures in Greenland could rise by 8-10 degree centigrade within a few years, only returning to the original cold glacial temperatures over the course of hundreds or thousands of years. "We see an example here of a past Arctic climate tipping point of the Earth system. Now we need to investigate in more detail how these processes were interconnected, and evaluate how this new concept of the Arctic Ocean helps in closing further gaps in our knowledge, in particular in view of the risks of manmade climate change, " says Walter Geibert.