Uma equipe liderada por oceanógrafos físicos da Instituição Scripps de Oceanografia da Universidade da Califórnia em San Diego, e incluindo o cientista da Bangor University, mostra em um novo estudo como plumas de água quente estão fluindo do Oceano Pacífico para o Oceano Ártico e acelerando o derretimento do gelo marinho vindo de baixo.

A pesquisa financiada principalmente pelo Office of Naval Research descreve as chamadas "bombas de calor" subaquáticas como um dos muitos mecanismos pelos quais a invasão do aquecimento global está mudando a natureza do Oceano Ártico mais rápido do que quase qualquer outro lugar na Terra. Isso se soma a um crescente corpo de evidências que sugere que o gelo do mar Ártico, uma fonte de estabilidade climática global, pode desaparecer em grandes partes do ano.

"A taxa de aceleração do derretimento do gelo marinho no Ártico tem sido difícil de prever com precisão, em parte por causa de todos os feedbacks locais complexos entre o gelo, oceano e atmosfera; este trabalho mostra o grande papel no aquecimento que a água do oceano desempenha como parte desses feedbacks, "disse Jennifer MacKinnon, um oceanógrafo físico em Scripps, cientista-chefe da expedição, e autor principal do artigo.

O estudo aparece na revista Nature Communications .

O Ártico é um oceano incomum

Dr. Yueng-Djern Lenn, leitor em oceanografia física na Escola de Ciências Oceânicas da Universidade de Bangor, disse, "Foi um privilégio para nós colaborar com nossos colegas dos EUA para coletar as medições biogeoquímicas feitas durante este experimento de campo. Esses nutrientes e dados de isótopos coletados por nós foram úteis para rastrear a origem da pluma, e também nos permitiu explorar o impacto da dinâmica da pluma no suprimento profundo de nutrientes para o fitoplâncton realizado dos mares da plataforma para a bacia central do Mar de Beaufort. "

O Ártico é um oceano incomum por ser estratificado - ou dividido em camadas - por salinidade em vez de temperatura. A maioria dos oceanos do mundo é mais quente, água mais leve perto da superfície e mais fria, água mais densa abaixo. No Ártico, Contudo, há uma camada superficial que é fria, mas muito fresca, influenciado pelo fluxo do rio e pelo derretimento acelerado do gelo. Caloroso, água relativamente salgada entra do Oceano Pacífico através do Estreito de Bering e, em seguida, o Barrow Canyon, na costa norte do Alasca, que atua como um bico enquanto a água flui através da passagem estreita.

Porque esta água é mais salgada do que a superfície do Ártico, é denso o suficiente para "subjugar, "ou mergulhe embaixo, a camada de superfície ártica fresca. Seu movimento cria bolsões de água muito quente que se escondem abaixo das águas superficiais. Os cientistas têm visto esses bolsões de água quente subterrânea se fortalecerem na última década.

Esses bolsões conhecidos como "bombas de calor" são estáveis ​​o suficiente para durar meses ou anos, girando muito ao norte, abaixo do bloco de gelo principal perto do pólo norte, e desestabilizando esse gelo à medida que o calor neles gradualmente, mas de forma constante, se difunde para cima para derreter o gelo. Até agora, no entanto, o processo pelo qual a água quente se subduz não foi observado nem compreendido. Sem esse entendimento, os cientistas do clima não conseguiram incluir este importante efeito nos modelos de previsão, alguns dos quais subestimam as taxas de degelo do gelo marinho em aceleração. Dado que o influxo de água quente originária do Pacífico tem crescido ao longo da última década, este trabalho adiciona a um crescente corpo de evidências de que o gelo do mar Ártico, uma fonte de estabilidade climática global, pode desaparecer em grande parte do ano.

O trabalho destaca a importância da colaboração entre várias instituições

Em uma expedição de 2018 financiada pelo Escritório de Pesquisa Naval dos EUA, os cientistas pela primeira vez perceberam um desses eventos dramáticos de subducção no ato. O grupo usou uma combinação de novos instrumentos oceanográficos desenvolvidos pelo grupo Multiscale Ocean Dynamics em Scripps, observações de satélite analisadas por colegas da Universidade de Miami, perfilando dados de flutuação da Administração Oceânica e Atmosférica Nacional, amostras biológicas coletadas por colegas britânicos e alemães que trabalham em um projeto conhecido como Changing Arctic Ocean, e análise de dados detalhada por colegas em várias outras instituições.

"O sucesso do grupo destaca as novas perspectivas que podemos ver no mundo natural quando olhamos para ele de novas maneiras, "disse o oceanógrafo da Scripps, Matthew Alford.

"Esta visão detalhada dos complicados processos que regem o transporte de calor do Ártico não teria sido possível sem vários conjuntos de instrumentos simultâneos, incluindo sensoriamento remoto, bordo de embarque personalizado e perfiladores autônomos desenvolvidos na Scripps, " ele disse.

Os instrumentos do grupo Scripps Multiscale Ocean Dynamics incluem um sensor "Fast CTD" customizado que faz perfis muito rápidos do navio, e um "Wirewalker" autônomo que usa a energia das ondas do mar para conduzir medições de perfil. Esses instrumentos permitem que os cientistas obtenham imagens de alta resolução de processos oceânicos complexos, e, assim, entender melhor como eles funcionam em detalhes.

Este trabalho também destaca a importância da colaboração entre várias instituições, entre várias agências de financiamento dos EUA, e com parceiros internacionais; a profundidade da percepção alcançada aqui surge da diversidade de ferramentas e perspectivas que essas colaborações trazem.

O trabalho colaborativo com cientistas do Reino Unido e da Alemanha mostra que essa água quente subterrânea também carrega propriedades biogeoquímicas exclusivas para o Ártico. Espera-se que essa mistura de organismos e substâncias químicas tenha implicações importantes para as mudanças no ecossistema do Ártico.