Durante anos, os investigadores que estudam o Oceano Antártico apontaram para uma possível vantagem numa perspectiva climática que de outra forma seria preocupante. Uma ideia muito discutida, conhecida como fertilização com ferro, propunha que, à medida que a Antártica aquecia e as geleiras derretiam, o ferro preso no gelo seria liberado nas águas próximas. Esse ferro alimentará a proliferação de algas microscópicas, que absorvem o dióxido de carbono que retém o calor à medida que crescem.
Mas novas evidências sugerem que a expectativa pode não estar correta.
No que a equipe chama de medição mais precisa do escoamento de ferro de uma geleira antártica até o momento, os cientistas da Rutgers University-New Brunswick descobriram que a água do degelo da plataforma de gelo contribui com muito menos ferro para a água do mar circundante do que se acreditava anteriormente.
O estudo, publicado na Communications Earth and Environment, levanta novas questões sobre a origem real do ferro no Oceano Antártico. Segundo os investigadores, as descobertas podem afectar a forma como as previsões e modelos das alterações climáticas são desenvolvidos.
“Tem sido amplamente levantada a hipótese de que o derretimento das geleiras sob as plataformas de gelo contribui com ferro biodisponível substancial para essas águas da plataforma em um processo de fertilização natural de ferro impulsionado pelas geleiras”, disse Rob Sherrell, professor da Escola Rutgers de Ciências Marinhas e Costeiras e pesquisador em ciências biológicas no Departamento de Ciências Biológicas.
Sherrell diz que as descobertas corrigem essas suposições. A quantidade de ferro transportada pela água do degelo é várias vezes menor do que a estimada anteriormente. Além disso, a maior parte desse ferro parece vir de uma forma de água de degelo diferente daquela produzida diretamente pelo derretimento das plataformas de gelo.
Por que o ferro é importante no Oceano Antártico
Embora as águas antárticas fiquem escuras durante meses, o Oceano Antártico suporta um crescimento abundante de fitoplâncton. Estas plantas microscópicas formam a base da cadeia alimentar, alimentando o krill que sustenta pinguins, focas e baleias. À medida que o fitoplâncton cresce, remove grandes quantidades de dióxido de carbono da atmosfera através da fotossíntese, tornando a região o maior sumidouro oceânico do mundo de gases que aquecem o clima.
Até agora, a maior parte do que os cientistas compreenderam sobre a fonte de ferro nestas águas veio de simulações e modelos computacionais. Sherrell e colegas da Rutgers e instituições parceiras nos EUA e no Reino Unido optaram por coletar medições diretas de campo.
Em 2022, pesquisadores a bordo do agora extinto quebra-gelo dos EUA, Nathaniel B., na plataforma de gelo Dotson, no Mar de Amundsen, na Antártida Ocidental. Viajei em Palmer. O Mar de Amundsen é responsável pela maior parte do aumento do nível do mar provocado pelo derretimento da Antártica. O objetivo deles era coletar a água do degelo glacial em sua fonte.
Amostra abaixo da plataforma de gelo
No Mar de Amundsen, a água derretida acumula-se sob as plataformas de gelo flutuantes, que se estendem desde os glaciares terrestres até ao oceano. O derretimento é impulsionado principalmente pela água relativamente quente das profundezas do oceano que flui para as cavidades abaixo do gelo.
Na plataforma de gelo Dotson, a equipe localizou onde a água do mar flui para uma dessas cavidades e onde sai após se misturar com a água do degelo. Amostras de água foram coletadas nos pontos de entrada e saída.
De volta a Nova Jersey, Venkatesh Chinni, pesquisador de pós-doutorado e principal autor do estudo, mediu as concentrações de ferro nas amostras, analisando tanto o ferro dissolvido quanto o ferro ligado a partículas suspensas. As colaboradoras da Texas A&M University, Jessica Fitzsimmons e Janelle Steffen, testaram proporções isotópicas para identificar a “impressão digital” do ferro e sua origem. Steffen realizou a análise isotópica primária no laboratório de Tim Conway na Universidade do Sul da Flórida.
Usando essas medições, Chinni e a equipe calcularam quanto ferro extra estava presente na água em comparação com a entrada de água pela cavidade. As assinaturas isotópicas também ajudaram a identificar quais processos de fusão foram responsáveis.
Águas profundas e sedimentos fornecem mais ferro
Os resultados foram inesperados, disse Sherrell. Apenas 10% do ferro dissolvido que flui da cavidade é representado pela água de degelo. A maior parte do ferro veio de águas profundas do oceano (62%), com outros 28% originados de sedimentos da plataforma continental.
“Cerca de 90% do ferro dissolvido liberado pelas cavidades das plataformas de gelo vem de águas profundas e sedimentos fora da cavidade, e não de água derretida”, disse Chinni.
Os dados isotópicos também apontam para processos que ocorrem abaixo da geleira. As amostras sugerem a presença de uma camada líquida de água derretida sem oxigênio dissolvido. Sob tais condições, os óxidos de ferro sólidos na rocha podem se dissolver mais facilmente, liberando o ferro na água. Segundo Chinni, esse processo pode contribuir com mais ferro do que o derretimento das plataformas de gelo.
Revisitando os modelos climáticos e de ferro da Antártica
Juntas, estas descobertas desafiam suposições de longa data sobre a origem do ferro no Oceano Antártico à medida que o planeta aquece. Os pesquisadores enfatizam que são necessários mais trabalhos para compreender completamente como os processos subglaciais afetam a liberação de ferro.
“Nossa afirmação neste artigo é que a própria água derretida carrega muito pouco ferro, e a maior parte do ferro que ela carrega vem da trituração e dissolução da rocha na camada fluida entre a rocha e a camada de gelo, e não do gelo que impulsiona o aumento do nível do mar”, disse Sherrell.
Ele acrescenta que muitos cientistas podem achar esta conclusão surpreendente.
