A história recentemente descoberta de uma importante corrente oceânica traz um alerta sobre o clima

Os cientistas extraíram um registro de 5,3 milhões de anos da Corrente Circumpolar Antártica perfurando núcleos de sedimentos nas águas mais remotas da Terra. Aqui, o navio-sonda JOIDES Resolution atravessa o extremo sudeste do Pacífico. Crédito:Gisela Winckler

Transporta mais de 100 vezes mais água que todos os rios do mundo juntos. Alcança desde a superfície do oceano até ao fundo e mede até 2.000 quilómetros de diâmetro. Liga os oceanos Índico, Atlântico e Pacífico e desempenha um papel fundamental na regulação do clima global. Girando continuamente em torno do continente mais meridional, a Corrente Circumpolar Antártica é de longe o motor de água mais poderoso e consequente do mundo.

Nas últimas décadas tem vindo a acelerar, mas os cientistas não têm a certeza se isso está relacionado com o aquecimento global induzido pelo homem e se a corrente poderá compensar ou amplificar alguns dos efeitos do aquecimento.

Num novo estudo, uma equipa de investigação internacional utilizou testemunhos de sedimentos das águas mais agitadas e remotas do planeta para traçar a relação do ACC com o clima ao longo dos últimos 5,3 milhões de anos.

A sua principal descoberta:durante as oscilações climáticas naturais passadas, a corrente moveu-se em conjunto com a temperatura da Terra, abrandando durante os períodos frios e ganhando velocidade nos períodos quentes - acelerações que estimularam grandes perdas de gelo da Antártida. Isto sugere que a aceleração actual continuará à medida que o aquecimento induzido pelo homem prossegue. Isso poderia acelerar a destruição do gelo da Antártida, aumentar o nível do mar e possivelmente afectar a capacidade do oceano de absorver carbono da atmosfera.

As descobertas foram publicadas na revista Nature.

"Esta é a corrente mais poderosa e rápida do planeta. É sem dúvida a corrente mais importante do sistema climático da Terra", disse a co-autora do estudo Gisela Winckler, geoquímica do Observatório Terrestre Lamont-Doherty da Universidade de Columbia, que co-liderou a pesquisa de sedimentos. expedição de amostragem. O estudo “implica que o recuo ou colapso do gelo antártico está mecanicamente ligado ao aumento do fluxo ACC, um cenário que observamos hoje sob o aquecimento global”, disse ela.

Núcleos de sedimentos frescos a bordo do navio-sonda JOIDES Resolution. Revelam correntes mais vigorosas nos períodos quentes e mais lentas nos períodos frios. Crédito:Gisela Winckler

As condições para o ACC foram estabelecidas há cerca de 34 milhões de anos, depois de forças tectónicas terem separado a Antártida de outras massas continentais mais a norte e as camadas de gelo terem começado a acumular-se; acredita-se que a corrente tenha começado a fluir em sua forma moderna entre 12 e 14 milhões de anos atrás.

Impulsionado por ventos contínuos de oeste e sem terra no caminho, ele circunda a Antártica no sentido horário (visto da parte inferior da Terra) a cerca de 4 quilômetros (2,5 milhas) por hora, transportando 165 milhões a 182 milhões de metros cúbicos de água cada. segundo.

Os cientistas observaram que os ventos sobre o Oceano Antártico aumentaram em força cerca de 40% nos últimos 40 anos. Entre outras coisas, isto acelerou o ACC e energizou redemoinhos de grande escala no seu interior que movem águas relativamente quentes das latitudes mais altas em direção às enormes plataformas de gelo flutuantes da Antártida, que retêm os ainda mais vastos glaciares interiores.

Em partes da Antártida, especialmente no oeste, estas águas quentes estão a consumir a parte inferior das plataformas de gelo – a principal razão pela qual estão a desperdiçar, e não a aquecer, as temperaturas do ar.

“Se você deixar um cubo de gelo no ar, ele demorará um pouco para derreter”, disse Winckler. “Se você colocar em contato com água morna, ele desaparece rapidamente.”

“Esta perda de gelo pode ser atribuída ao aumento do transporte de calor para o sul”, disse o principal autor do estudo, Frank Lamy, do Instituto Alfred Wegener da Alemanha. "Um ACC mais forte significa que águas mais quentes e profundas atingem a borda da plataforma de gelo da Antártida."

Impulsionada por ventos fortes, a Corrente Circumpolar Antártica gira no sentido horário em torno do sul do continente. Cores mais quentes representam velocidades mais altas; pontos vermelhos são locais de perfuração. Crédito:Gisela Winckler

Através de um conjunto complexo de processos, as águas oceânicas que circundam a Antártica também absorvem atualmente cerca de 40% do carbono que os humanos introduzem na atmosfera. Não está claro se a aceleração do ACC comprometerá isso, mas alguns cientistas temem que sim.

O estudo envolveu cerca de 40 cientistas de uma dúzia de países. No mar, a bordo do navio-sonda JOIDES Resolution, os investigadores recolheram sedimentos do fundo do oceano subjacentes ao ACC perto de Point Nemo – o local no extremo sudoeste do Pacífico que está mais afastado da terra, a cerca de 2.600 quilómetros até das minúsculas Ilhas Pitcairn. O cruzeiro de dois meses ocorreu de maio a julho de 2019, durante o violento inverno austral, quando havia pouca luz do dia e ondas de até 20 metros ameaçavam o navio.

A tripulação do navio lançou uma coluna de perfuração a cerca de 3.600 metros da superfície do oceano até o fundo do oceano. Eles então penetraram no chão e removeram finos núcleos de sedimentos medindo 150 e 200 metros cada.

Usando uma técnica avançada de raios X, os cientistas analisaram posteriormente camadas construídas ao longo de milhões de anos. Como as partículas menores tendem a assentar durante os momentos em que a corrente é lenta e as maiores quando é rápida, eles foram capazes de mapear dezenas de mudanças na velocidade do ACC ao longo do tempo.

Em comparação com o fluxo médio dos últimos 12.000 anos – o período desde a última era glacial que abrange o desenvolvimento da civilização humana – os fluxos diminuíram para metade durante os períodos frios e, por vezes, quase duplicaram durante os períodos quentes.

Usando estudos anteriores do manto de gelo da Antártica Ocidental, eles correlacionaram períodos de fluxo rápido com episódios repetidos de recuo do gelo. Estas foram pontuadas por épocas mais frias, quando as geleiras avançaram. O período prolongado mais quente do registo de 5,3 milhões de anos ocorreu durante o Plioceno, que terminou há cerca de 2,4 milhões de anos.

Depois disso veio um período chamado Pleistoceno, quando dezenas de períodos glaciais frios se alternaram com os chamados interglaciais, quando as temperaturas subiram, a corrente acelerou e o gelo recuou. Atualmente, grande parte da camada de gelo da Antártica Ocidental está congelada em terras abaixo do nível do mar, por isso é altamente suscetível à invasão por águas quentes do oceano. Se derretesse totalmente, aumentaria o nível global do mar em cerca de 190 pés.

“Essas descobertas fornecem evidências geológicas que apoiam o aumento adicional do fluxo de ACC com o aquecimento global contínuo”, escrevem os pesquisadores em seu artigo. "Se for verdade, um aumento futuro no fluxo ACC com o aquecimento do clima marcaria uma continuação do padrão observado nos registos instrumentais, com prováveis consequências negativas."

Mais informações: Frank Lamy, Cinco milhões de anos de variabilidade da força da Corrente Circumpolar Antártica, Natureza (2024). DOI:10.1038/s41586-024-07143-3. www.nature.com/articles/s41586-024-07143-3
Informações do diário: Natureza

Fornecido pela Columbia Climate School

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