Chegando ao fundo do declínio do gelo marinho do Ártico:perfilando as distribuições de água derretida para fortalecer as previsões de gelo marinho
As fotos a) eb) mostram os equipamentos de observação utilizados neste estudo. Eles foram retirados do gelo e debaixo d'água, respectivamente. A foto c) mostra a disposição das estações de observação, tiradas de um helicóptero olhando para baixo. Aqui, as áreas branca, azul claro e azul escuro são gelo marinho (ou neve), lagoas derretidas e chumbo (áreas de superfície exposta do mar), respectivamente. O quebra-gelo Polarstern está ancorado na parte inferior da foto, e várias estações de observação estão localizadas na camada de gelo no centro da foto. Crédito:Alfred Wegener Institute, Alemanha
Os níveis de gelo marinho no Oceano Ártico estão diminuindo rapidamente, graças ao aquecimento global. Agora, para entender e prever o crescimento e a deterioração do gelo, pesquisadores do Japão e de países colaboradores realizaram uma pesquisa no Oceano Ártico para investigar a influência do calor do oceano no gelo marinho na camada limite gelo-oceano. Suas descobertas fornecem informações sobre os mecanismos do declínio do gelo marinho do Ártico para fazer previsões precisas no futuro em relação ao clima global.
O gelo marinho (um termo para gelo que não está ligado à costa) no Oceano Ártico está atualmente em seu nível mais baixo, devido ao aquecimento global. Os cientistas já tentaram estudar o gelo nesta região; no entanto, devido à sua constante mudança por fortes ventos de superfície e correntes oceânicas, é difícil monitorar continuamente.
O crescimento e o decaimento do gelo marinho podem ser influenciados pela interação do gelo à deriva e da camada oceânica próxima à superfície, onde o calor turbulento e as flutuações de sal governam a formação do gelo. A turbulência na camada limite gelo-oceano (IOBL), que é a zona de transição entre o gelo marinho e a água do mar, também é moldada pela intrusão de água doce do derretimento do gelo marinho e pela exclusão física da salmoura durante a formação do gelo. Embora algumas pesquisas tenham sido conduzidas sobre os mecanismos de formação de gelo marinho, o efeito combinado de forças mecânicas e de flutuação sobre esse processo permanece pouco compreendido.
Agora, uma equipe conjunta de pesquisadores da Universidade de Tóquio, da Universidade de Hokkaido e do Instituto Nacional de Pesquisa Polar utilizaram dados coletados durante a expedição observacional internacional MOSAiC baseada em navio, para examinar o IOBL do Ártico enquanto fazia a transição do derretimento para o recongelamento em tempo real. A equipe foi liderada pelo Dr. Yusuke Kawaguchi do Instituto de Pesquisa Atmosférica e Oceânica da Universidade de Tóquio e incluiu o Dr. Daiki Nomura da Universidade de Hokkaido e o Dr. Jun Inoue do Instituto Nacional de Pesquisa Polar.
“Devido aos padrões complexos de transferência de calor e energia, a física dos oceanos frios é complicada. forças turbulentas", diz o Dr. Kawaguchi. As descobertas da equipe foram publicadas no
Journal of Geophysical Research-Oceans . Este artigo foi disponibilizado online em 20 de julho de 2022 e foi publicado no Volume 127 Issue 8 da revista em 19 de agosto de 2022.
A equipe combinou vários conjuntos de dados, incluindo observações do ar, gelo marinho e propriedades oceânicas do bloco de gelo. Estes foram coletados durante a etapa final do estudo MOSAiC, que foi um projeto internacional realizado para estudar as características do clima, oceano e gelo marinho do Oceano Ártico.
A partir de sua pesquisa, a equipe concluiu que o atual gelo marinho do Ártico era mais propenso a derreter no verão e congelar no outono e no início do inverno do que antes. Quando sondado sobre as principais descobertas, o Dr. Kawaguchi, o principal autor, fala sobre as características da água do mar e do gelo marinho que impulsionam esse fenômeno fascinante. "Nossa primeira descoberta foi que, no verão, ventos fortes provocam a mistura de água onde o gelo e o oceano se encontram. Pudemos mostrar que a transferência de calor aumentada ocorre logo abaixo do gelo marinho", explica.
Sua segunda descoberta diz respeito à queda na salinidade da água do mar à medida que se mistura com a água derretida do gelo marinho. "À medida que a água derretida se acumula sob o gelo marinho, a salinidade da água do mar diminui e a temperatura de congelamento aumenta. Isso encerra o derretimento do gelo marinho mais cedo porque a água fica mais fácil de congelar", diz o Dr. Kawaguchi.
A equipe está animada com as implicações que suas descobertas têm no campo da oceanografia polar, particularmente no contexto das mudanças climáticas. A equipe está atualmente desenvolvendo um dispositivo que mede simultaneamente o movimento e a salinidade do gelo marinho no IOBL, com a esperança de capturar mais dados para pintar uma imagem mais clara das flutuações no gelo marinho do Ártico.
"A extensão do gelo marinho do Ártico pode afetar o clima regional em lugares distantes, como o Japão, por meio de distúrbios atmosféricos. Acreditamos que estudar o gelo marinho nos permitirá prever melhor as mudanças futuras no clima da Terra", diz o Dr. Kawaguchi.
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