Quente no rastro das causas das rápidas instabilidades do manto de gelo na história climática
O navio de pesquisa Maria S. Merian saindo do porto de St. John's (Canadá). Como participante da Expedição MSM 39 (2014), Lars Max, juntamente com outros pesquisadores, obteve o material amostral para este estudo. Crédito:MARUM—Centro de Ciências Ambientais Marinhas, Universidade de Bremen; D. Kieke
Eventos de resfriamento extremo durante o último período glacial, conhecidos como eventos de Heinrich no Atlântico Norte, são um bom exemplo de como os processos locais alteram o clima global. Embora os impactos dos eventos de Heinrich no ambiente glacial global estejam bem documentados na literatura científica, suas causas ainda não são claras. Em um novo estudo, pesquisadores de Bremen, Kiel, Köln e São Paulo (Brasil) mostraram agora que um acúmulo de calor nas profundezas do Mar do Labrador causou instabilidades no manto de gelo Laurentide, que cobria grande parte da América do Norte na época. Os eventos Heinrich foram desencadeados como resultado. Os pesquisadores demonstraram isso reconstruindo temperaturas e salinidades passadas no Atlântico Norte. Seus resultados já foram publicados em
Nature Communications .
Os eventos de Heinrich – ou mais precisamente, as camadas de Heinrich – são camadas recorrentes de sedimentos conspícuos, geralmente de 10 a 15 centímetros de espessura, com componentes de rochas grossas que interrompem os depósitos oceânicos de granulação fina no Atlântico Norte. Descobertas e descritas pela primeira vez na década de 1980 pelo geólogo Hartmut Heinrich, o geoquímico norte-americano Wally Broecker posteriormente as nomeou oficialmente como camadas de Heinrich, que se tornou um termo padrão na paleoceanografia.
A presença de camadas de Heinrich foi estabelecida em todo o Atlântico Norte, desde a Islândia, em direção ao sul, até uma linha que vai de Nova York ao norte da África. Esses detritos de rocha grosseira só poderiam ter sido transportados a uma distância tão grande de seu ponto de origem na Baía de Hudson por icebergs.
“O significado real desses eventos de Heinrich, no entanto, reside no fato de que, juntamente com a fase de derretimento e liberação de icebergs, grandes quantidades de água doce foram introduzidas no Atlântico Norte”, diz Lars Max, paleoceanógrafo do MARUM – Center for Ciências Ambientais Marinhas da Universidade de Bremen e primeiro autor do estudo. Como parte de seu trabalho, ele e seus coautores reconfiguram as inter-relações entre as camadas de Heinrich, o abastecimento de água doce e as mudanças na circulação oceânica. Uma fina lente de água doce sobre milhões de quilômetros cúbicos de água durante os eventos de Heinrich é atualmente considerada a causa da interrupção da Circulação Meridional do Atlântico (AMOC), ou seu desligamento completo, com profundas consequências climáticas regionais e globais. O AMOC é apenas um segmento da correia transportadora global de correntes oceânicas que é impulsionada pela temperatura e salinidade e desempenha um papel significativo no sistema climático.
Núcleo de sedimento do fundo do mar com componentes litogênicos transportados por gelo grosso (camada de Heinrich). Crédito:Lars Max
"Originalmente, a ruptura era considerada o resultado de instabilidades internas do próprio manto de gelo. Nosso estudo, no entanto, fornece evidências de que as mudanças no oceano tiveram um impacto desestabilizador no manto de gelo do continente norte-americano", diz Lars Max. O estudo de um núcleo de sedimentos obtido pelo navio de pesquisa Maria S. Merian na saída para o Mar de Labrador no Atlântico Norte fornece a primeira evidência sólida de acumulações maciças e recorrentes de calor oceânico nas camadas mais profundas do Atlântico Norte subpolar. Isso facilitou o derretimento das camadas de gelo polar por baixo.
"Usando métodos analíticos de elementos-traço e isotópicos, conseguimos, de fato, reconstruir aumentos de temperatura e salinidade em cerca de 150 metros de lâmina d'água que sempre precederam sistematicamente os eventos de Heinrich no tempo e que correspondiam a tempos de um Atlântico já enfraquecido Circulação de capotamento meridional", explica Dirk Nürnberg, do Centro GEOMAR Helmholtz de Pesquisa Oceânica em Kiel, responsável pelas análises laboratoriais.
Isso sugere que as mudanças na circulação oceânica desencadearam as instabilidades do manto de gelo. Um aquecimento contínuo do oceano nessa profundidade foi fundamental para desestabilizar a plataforma de gelo por baixo e, eventualmente, levou ao desprendimento acelerado de icebergs - os eventos de Heinrich.
Microfósseis planctônicos como a espécie Neogloboquadrina pachyderma sinistral carregam as informações geoquímicas isotópicas utilizadas para realizar reconstruções oceanográficas e climáticas. Crédito:Antonov, domínio público, via Wikimedia Commons
Compreender os processos da história da Terra também nos permite prever melhor as mudanças que podem acompanhar o atual aquecimento global. "Se a circulação de capotamento enfraquecer no futuro devido às mudanças climáticas antropogênicas", sugere Christiano Chiessi, da Universidade de São Paulo, "esperamos um aquecimento acelerado do Atlântico Norte subpolar mais profundo que poderia impactar negativamente tanto a estabilidade do atual geleiras do Ártico e o orçamento de água doce do Atlântico Norte."
O último Relatório de Avaliação do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) (2021) conclui que, com o aquecimento contínuo do clima, pode haver um enfraquecimento da circulação no Oceano Atlântico neste século. O aquecimento intensificado do Atlântico Norte subpolar mais profundo e o derretimento mais rápido das massas glaciais do Ártico também podem ter o resultado de acelerar ainda mais o aumento global do nível do mar. Como Lars Max também aponta, no entanto, podemos esperar que a estabilidade do manto de gelo da Antártida desempenhe um papel significativo no curso da elevação do nível do mar. Mais estudos são crucialmente necessários para melhor prever até que ponto a futura desaceleração da circulação de capotamento e o possível aquecimento do oceano mais profundo podem ter sobre a futura estabilidade do manto de gelo da Antártida.
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