Um novo estudo foi publicado Natureza e Geografia mostra que as mudanças no manto de gelo da Antártica Ocidental (WAIS) acompanharam de perto as mudanças no crescimento de algas marinhas no Oceano Antártico durante os ciclos glaciais anteriores. No entanto, a relação desenrola-se de uma forma surpreendente que desafia pressupostos de longa data.
No centro da descoberta estão sedimentos ricos em ferro transportados para o oceano por icebergs que se desprendem da Antártida Ocidental.
O ferro geralmente atua como um nutriente que auxilia no crescimento de algas. No entanto, quando os cientistas examinaram um núcleo de sedimentos recolhido em 2001 no sector Pacífico do Oceano Antártico, recuperado a mais de cinco quilómetros abaixo da superfície do mar, descobriram que níveis elevados de ferro não levaram ao rápido crescimento de algas.
“Em geral, um aumento da oferta de ferro no Oceano Antártico estimularia o crescimento de algas, o que aumentaria a absorção de dióxido de carbono pelo oceano”, disse o autor principal Torben Struve, da Universidade de Oldenburg. Struve atuou em 2020 como pesquisador visitante de pós-doutorado no Lamont-Doherty Earth Observatory, parte da Columbia Climate School.
Por que mais ferro não aumentou o crescimento de algas?
A equipe de pesquisa atribuiu esse resultado inesperado às propriedades químicas dos sedimentos entregues pelos icebergs. A análise deles indicou que a maior parte do ferro estava altamente “intemperizado”, o que significa que sofreu extensas mudanças químicas ao longo do tempo. Durante os primeiros períodos quentes, quando mais gelo se desprendeu da Antártica Ocidental e se moveu para o norte, o ferro que entrava no oceano estava frequentemente nesta forma pouco solúvel.
Como as algas não conseguem utilizar facilmente este tipo de ferro, o aumento da entrega não se traduz num crescimento biológico mais forte.
Com base nestas descobertas, os investigadores concluíram que a perda contínua da camada de gelo da Antártica Ocidental poderia reduzir a capacidade do Oceano Antártico de absorver dióxido de carbono à medida que o clima aquece.
Como o ferro geralmente é alimentado pela absorção de carbono
Nas águas ao redor da Antártida, o ferro muitas vezes limita a quantidade de algas que podem crescer. Estudos anteriores mostraram que durante os períodos glaciais, os ventos fortes transportavam poeira rica em ferro dos continentes para os oceanos. Na região norte da Frente Polar Antártica – uma fronteira onde a água fria da Antártica encontra a água mais quente ao norte – essa poeira ajudou a fertilizar as algas.
À medida que as populações de algas se expandem, o Oceano Antártico absorve mais dióxido de carbono da atmosfera. Este aumento na absorção de carbono ajudou a alimentar o arrefecimento global no início da Idade do Gelo.
Em vez disso, o novo estudo concentrou-se nas águas ao sul da Frente Polar Antártica. Lá, evidências de núcleos de sedimentos mostram que a entrada de ferro foi maior durante o período interglacial quente do que durante o período glacial. O tamanho e a composição das partículas também revelaram que a principal fonte de ferro não era a poeira, mas sim os icebergs que derivavam da Antártida Ocidental.
“Isso nos lembra que a capacidade do oceano de absorver carbono não é constante”, disse a coautora Gisela Winkler, professora da Columbia Climate School e geoquímica do Observatório Terrestre Lamont-Doherty.
Sinais de grandes danos causados pelo gelo no passado
As descobertas também fornecem informações sobre a resposta da camada de gelo da Antártida Ocidental ao aumento das temperaturas. Struve observa que vários estudos recentes demonstraram que ocorreu um recuo em grande escala na região durante o último período interglacial, há cerca de 130 mil anos, quando as temperaturas globais eram semelhantes às de hoje.
“Nossos resultados também sugerem que muito gelo foi perdido na Antártica Ocidental durante esse período”, disse Struve.
A camada de gelo, que tinha vários quilômetros de espessura em algumas áreas, rompeu-se e produziu grandes quantidades de icebergs. Esses icebergs arrancam sedimentos da rocha sob o gelo e os liberam no oceano à medida que ele se desloca para o norte e derrete. O registo de sedimentos indica uma actividade icebergue particularmente elevada perto do final do período glacial e durante as condições interglaciais de pico.
Por que as formas de ferro são importantes
“O que é importante aqui não é apenas a quantidade de ferro que entra no oceano, mas a forma química que ele assume”, disse Winkler. “Estes resultados mostram que o ferro fornecido pelos icebergs pode ser muito menos biodisponível do que se supunha anteriormente, mudando fundamentalmente a forma como pensamos sobre a absorção de carbono no Oceano Antártico”.
Os pesquisadores sugerem que abaixo do manto de gelo da Antártida Ocidental existe uma camada de rocha muito antiga e fortemente desgastada. Cada vez que a camada de gelo recuou durante o período interglacial anterior, o aumento da atividade dos icebergs carregou grandes quantidades desses minerais desgastados para o vizinho Pacífico Sul. Apesar da maior contribuição de ferro, o crescimento de algas foi limitado.
“Ficamos muito surpresos com esta descoberta porque o aporte total de ferro não foi o fator de controle do crescimento de algas nesta região do Oceano Antártico”, disse Struve.
O que isto significa para as futuras alterações climáticas
À medida que o aquecimento global continua, uma maior diminuição da camada de gelo da Antártida Ocidental pode levar a condições semelhantes às observadas durante o último período interglacial.
“Com base no que sabemos até agora, é pouco provável que a camada de gelo entre em colapso num futuro próximo, mas podemos ver que o gelo já está a diminuir”, disse Struve.
Se o recuo continuar, os glaciares e os icebergues poderão erodir as camadas rochosas desgastadas mais rapidamente. Este processo poderia reduzir a absorção de carbono no sector Pacífico do Oceano Antártico em comparação com hoje, criando um ciclo de feedback que poderia exacerbar as alterações climáticas.
