A cobertura de gelo do mar no hemisfério sul é extremamente variável, do verão ao inverno e de milênio a milênio, de acordo com um estudo conduzido pela University of Maine. Geral, o gelo marinho está aumentando há cerca de 10, 000 anos, mas com algumas exceções a esta tendência.

Dominic Winski, um professor assistente de pesquisa no Instituto de Mudanças Climáticas UMaine, liderou um projeto que revelou novas informações sobre milênios de variabilidade do gelo marinho, particularmente entre as estações, no hemisfério sul, examinando a química de um 54, Núcleo de gelo do Pólo Sul com 000 anos.

O Oceano Antártico experimenta a maior diferença sazonal na cobertura de gelo marinho do mundo, com a Antártica cercada por 18,5 milhões de quilômetros quadrados de gelo marinho no inverno e apenas 3,1 milhões de quilômetros quadrados no verão. De acordo com pesquisadores, esta disparidade sazonal no gelo marinho tem uma influência significativa no clima regional e global, no entanto, durante anos, os cientistas sabiam relativamente pouco sobre a extensão da variação do gelo marinho no hemisfério sul antes de 1979.

Quando uma equipe de cientistas recuperou recentemente o núcleo de gelo mais profundo e mais antigo do Pólo Sul e o analisou, Winski viu uma oportunidade de aprender mais sobre as mudanças sazonais e gerais no gelo marinho no Hemisfério Sul durante o Holoceno — nos últimos 11, 400 anos. O professor assistente de pesquisa do CCI e seus colegas decidiram examinar a química do núcleo de gelo, particularmente suas concentrações de sal marinho, para saber mais sobre a variabilidade do gelo marinho na região.

Karl Kreutz, um professor UMaine de Ciências da Terra e do clima, e pesquisadores do Dartmouth College, South Dakota State University, a Universidade de Washington e a Universidade do Colorado Boulder participaram do projeto. Cartas de pesquisa geofísica publicou o artigo detalhando suas descobertas.

A equipe capitalizou as enormes variações sazonais no clima do Oceano Antártico para criar um registro de gelo marinho mostrando uma variabilidade distinta de verão e inverno. Eles combinaram essas informações com um modelo de química atmosférica de última geração para vincular as medições do núcleo de gelo à variabilidade do gelo marinho. O resultado é um registro detalhado do gelo marinho do Oceano Antártico revelando grandes flutuações, especialmente no gelo do mar no inverno.

Níveis de sal no núcleo, que são sensíveis às mudanças do gelo marinho, aumentou nos últimos 11, 400 anos, particularmente nos últimos 8, 000-10, 000 anos, correlacionando com um crescimento na cobertura de gelo. Concentrações de sal marinho no inverno, que se originou principalmente da neve salgada sobre o gelo marinho, aumentou especificamente ao longo de milênios, demonstrando um aumento geral no gelo marinho no inverno. Este padrão é visto em outras partes da Antártica, o que levou a equipe de pesquisa a hipotetizar um aumento no gelo marinho em toda a Antártica durante este período.

"Uma das metas mais importantes e desafiadoras em nosso campo é produzir reconstruções detalhadas da variabilidade do gelo marinho", diz Winski. "Os detalhes excepcionais do Núcleo de Gelo do Pólo Sul, combinados com os resultados de nossa equipe de modelagem, nos dão um poderoso conjunto de dados para entender o gelo marinho da Antártica."

Winski e Kreutz ajudaram a recuperar o 54, Núcleo de gelo de 000 anos que eles usaram em seu estudo recente durante duas expedições entre 2014 e 2016.

O projeto, chamado SPICEcore (Núcleo de Gelo do Pólo Sul), envolveram cientistas de 18 instituições, todos com o objetivo de criar um arquivo das condições climáticas na Antártica Oriental durante os últimos 54, 000 anos, incluindo mudanças na química atmosférica, clima e biogeoquímica.

"O Núcleo de Gelo do Pólo Sul (SPICEcore) é o registro climático com data mais precisa nesta região da Antártica. Nós nos esforçamos muito para coletar amostras químicas individuais para cada centímetro de gelo, "Winski diz." No total, tivemos que analisar a química de mais de 100, 000 frascos de gelo derretido, mas o esforço valeu a pena, pois agora temos a rara oportunidade de investigar as mudanças sazonais no ambiente da Antártica por mais de 10, 000 anos. "

Enquanto o hemisfério sul experimentou um aumento geral na cobertura de gelo em todo o Holoceno, os pesquisadores identificaram uma queda abrupta nas concentrações de sal marinho no núcleo de gelo que data entre 5, 000 e 6, 000 anos atrás. De acordo com a equipe, a queda nos níveis de sal indica uma diminuição na cobertura de gelo específica do Atlântico Sul naquela época, uma descoberta corroborada por pesquisas anteriores.

Cobertura de gelo no Atlântico Norte, por outro lado, foi mais extenso naquele período, que os pesquisadores afirmam indicar "um sinal de gelo marinho ligado e oposto no Atlântico Norte e Sul, provavelmente devido à mudança na circulação do oceano." Este padrão de clima oposto ao Atlântico Norte e Sul é bem conhecido durante eventos de mudança climática abrupta em épocas mais frias no passado. As descobertas deste estudo podem indicar que os mesmos processos ainda podem ser relevantes nas condições modernas.

Levar em conta a variação sazonal ao estudar as mudanças no gelo marinho ao longo de dezenas de milhares de anos ajuda os cientistas não apenas a descrever completamente o clima da Antártica anterior, mas também para entender os mecanismos e processos que impulsionam as mudanças climáticas.

"Grandes mudanças no gelo marinho podem ocorrer muito rapidamente, "Winski diz, "levando a ramificações para o clima em todo o mundo. Ainda não entendemos inteiramente as forças que influenciam a variabilidade do gelo marinho, é por isso que informações detalhadas sobre o clima do passado são absolutamente críticas. "