Os modelos climáticos há muito preveem que o aquecimento global enfraquecerá a capacidade do Oceano Antártico de absorver dióxido de carbono (CO).2), mas décadas de medições mostram poucos sinais deste declínio. Cientistas do Instituto Alfred Wegener (AWI) descobriram agora uma possível razão para a surpreendente estabilidade. As suas descobertas sugerem que a água doce e de baixa salinidade perto da superfície ajudou a reter o carbono nas profundezas do oceano, retardando o seu retorno à atmosfera. Mas as alterações climáticas estão a alterar constantemente estas delicadas camadas oceânicas e poderão em breve perturbar este sistema natural de armazenamento de carbono. Pesquisa mostra Mudanças climáticas da natureza.
Por que o Oceano Antártico é tão importante?
Os oceanos do mundo capturam cerca de um quarto de todo o CO produzido pelo homem2 Emissões Só o Oceano Antártico é responsável por cerca de 40% desse total, o que o torna uma das defesas naturais mais fortes do planeta contra o aquecimento global. Este enorme sumidouro de carbono funciona através de um sistema de circulação complexo: as águas profundas sobem à superfície, trocam gases com a atmosfera e depois afundam de volta, transportando o CO absorvido.2 De volta às profundezas
O equilíbrio depende de quanto CO natural é2 Antigo ressurge de águas profundas. Quando mais água rica em carbono vinda de baixo chega à superfície, isso limita a quantidade de CO novo produzido pelo homem2 O mar pode entrar. Esta interação é governada pela estratificação ou estratificação de diferentes massas de água e pelas forças das correntes oceânicas.
Águas antigas e ventos fortes
As águas profundas que ressurgem no Oceano Antártico estão isoladas há séculos ou mesmo milénios, acumulando grandes quantidades de CO.2. Os modelos climáticos prevêem que os fortes ventos de oeste, resultado das alterações climáticas provocadas pelo homem, trarão esta água rica em carbono para a superfície, reduzindo a capacidade do oceano de absorver CO.2 A longo prazo
No entanto, apesar destes ventos fortes, os dados recolhidos nas últimas décadas mostram que o Oceano Antártico continua a ser um forte sumidouro de carbono. Uma nova investigação da AWI ajuda a explicar porquê: os níveis do mar mudaram de uma forma que retém carbono muito mais profundamente.
Barreiras invisíveis que prendem o carbono na parte inferior
“As águas profundas no Oceano Antártico são geralmente encontradas abaixo de 200 metros”, disse a Dra. Leah Olivier, oceanógrafa da AWI e principal autora do estudo. “É salgado, rico em nutrientes e relativamente quente em comparação com a água próxima à superfície”.
Estas águas profundas contêm grandes reservas de CO dissolvido2 que entrou no mar há muito tempo. Em contraste, as águas próximas à superfície são mais frias, menos salinas e contêm menos CO2.
Enquanto este nível de concentração permanecer forte, o CO2águas profundas ricas permanecem seladas. Mas se a fronteira entre as camadas for fraca, o carbono preso pode alcançar mais facilmente a superfície e escapar para a atmosfera.
Ventos fortes, aumentando o risco
“Estudos anteriores sugeriram que as alterações climáticas globais fortalecerão os ventos de oeste no Oceano Antártico e, com eles, a circulação invertida”, disse Le Olivier. “No entanto, isso transportaria mais água rica em carbono das profundezas do oceano para a superfície, o que por sua vez reduziria a capacidade do Oceano Antártico de armazenar CO.2“
Embora essas intensificações do vento tenham sido observadas e associadas à actividade humana, as medições ainda não revelaram um grande declínio na absorção de carbono pelos oceanos – pelo menos não ainda.
Insumos de água doce fortalecem as camadas oceânicas
A monitorização a longo prazo realizada pela AWI e outras instituições de investigação mostra que as alterações climáticas já estão a alterar as propriedades das águas superficiais e profundas. “Em nosso estudo, usamos um conjunto de dados que consiste em dados biogeoquímicos de um grande número de expedições marinhas no Oceano Antártico entre 1972 e 2021. Analisamos anomalias de longo prazo, bem como mudanças nos padrões de circulação e nas propriedades da massa de água. Ao fazer isso, consideramos apenas processos, não nomes de trocas entre água e sedimentos. “Conseguimos determinar que, desde a década de 1990, as duas massas de água tornaram-se mais distintas uma da outra”. O aumento da entrada de água doce causada pela precipitação e pelo derretimento das geleiras e do gelo marinho diminuiu a salinidade das águas superficiais no Oceano Antártico. Este “refrescamento” fortalece a estratificação de densidade entre as duas massas de água, que por sua vez retém CO2-Água profunda rica fica presa na camada inferior e impede que penetre na barreira entre as duas camadas.
Um escudo temporário contra as alterações climáticas
“Nosso estudo mostra que esta água doce superficial compensou temporariamente o enfraquecimento do sumidouro de carbono no Oceano Antártico, conforme previsto pelas simulações de modelos. No entanto, esta situação pode ser revertida se a estratificação for enfraquecida”, resume Léa Olivier. O fortalecimento dos ventos de oeste já está empurrando as águas profundas para mais perto da superfície. Desde 1990, o limite superior do lençol freático profundo aumentou cerca de 40 m.
Como CO2-A água rica substitui mais a camada superficial, tornando as fronteiras entre elas mais vulneráveis à mistura, provavelmente devido aos mesmos ventos. À medida que a mistura aumenta, o CO acumulado2 pode começar a vazar para cima e escapar para a atmosfera.
Sinais de alerta sob as ondas
Pesquisas recentes sugerem que esse processo já pode estar começando. Se mais carbono chegar à superfície vindo das profundezas do oceano, o papel do Oceano Antártico como sumidouro global de carbono poderá enfraquecer, acelerando as alterações climáticas.
“O que mais me surpreendeu foi que encontrámos a resposta à nossa pergunta abaixo da superfície. Basta olhar para além da superfície do oceano, caso contrário corremos o risco de perder uma parte fundamental da história”, diz Le Olivier.
“Para confirmar se mais CO2 Liberados do fundo do mar nos últimos anos, precisamos de dados adicionais, especialmente dos meses de inverno, quando as massas de água se misturam”, explica o co-autor do estudo, Professor Alexander Haumann. “Nos próximos anos, o AWI planeja examinar cuidadosamente esses processos exatos como parte do Programa Internacional de Insincronização da Antártida e interações para compreender melhor os efeitos do sul e do sul.”
