Os cientistas há muito que acreditam que a água quente e salgada que flui do Oceano Índico para o Atlântico em torno do extremo sul de África ajuda a sustentar um dos sistemas de circulação oceânica mais importantes do planeta. Este fluxo, conhecido como Vazamento das Agulhas, demonstrou ser um dos principais contribuintes para a Circulação Meridional do Atlântico (AMOC), que faz parte do sistema transportador oceânico global.
Novas descobertas de uma equipa de investigação internacional baseada nos Países Baixos, nos EUA, na China e no Reino Unido sugerem que esta relação é mais complexa do que se pensava anteriormente. Seus resultados mostram que as mudanças na infiltração das Agulhas nem sempre produzem a resposta esperada na formação em águas profundas. O estudo oferece uma imagem mais clara de como funciona o AMOC e como o seu comportamento pode variar sob diferentes condições climáticas.
Testando a interpretação do livro didático do AMOC
A Circulação Meridional do Atlântico (AMOC) move as águas superficiais quentes para o norte, enquanto a água mais fria e densa move-se de volta para o sul em maior profundidade. Através deste intercâmbio, influencia as temperaturas no Atlântico Norte e em grande parte da Europa, tornando-o uma parte central do sistema climático global.
Durante décadas, os pesquisadores propuseram que o vazamento das Agulhas ajudasse a manter ou fortalecer a AMOC. Este vazamento transporta água quente e salgada do Oceano Índico, contornando a África do Sul e para o Atlântico. Sua força é influenciada por mudanças na posição da frente subtropical. Segundo a explicação tradicional, o sal adicionado estimula a formação de águas profundas no Atlântico Norte, o que ajuda a manter o movimento do Atlântico.
“Este foi basicamente o primeiro conceito de livro que aprendi quando era estudante de pós-graduação. Foi surpreendente ver que as evidências geológicas mostram que isso não é universalmente verdadeiro. O AMOC pode permanecer forte mesmo quando o vazamento das Agulhas enfraquece”, explica o autor principal, Dr. Suning Hou, da Universidade de Utrecht.
Hou e colegas examinaram as condições durante o final do Plioceno (3,6–2,6 milhões de anos atrás). Este período incluiu um evento de glaciação curto mas significativo após o período quente de meados de Piacenziano, quando as condições globais eram mais quentes do que hoje. Esta transição proporcionou aos investigadores uma oportunidade útil para estudar como a circulação oceânica perto da África do Sul e dentro do Atlântico respondia à medida que o clima mudava de condições frias para quentes.
Sedimentos antigos revelam mudanças nos limites do oceano
A equipe estudou núcleos de sedimentos marinhos coletados no local U1475 do Programa Internacional de Exploração Oceânica no Planalto das Agulhas, cerca de 500 quilômetros ao sul da África do Sul.
Dentro do núcleo, os pesquisadores examinaram biomarcadores lipídicos orgânicos, bem como microplâncton fossilizado, conhecido como dinocistos. Esses materiais permitiram estimar as temperaturas oceânicas anteriores e rastrear os movimentos da frente subtropical do Oceano Antártico para o norte ou para o sul.
Hou: “Se você encontrar uma mudança na assembléia de diocistos no sedimento, isso significa que a frente mudou. Por exemplo, se você encontrar mais espécies quentes e menos espécies frias, a frente se moveu para o sul. Uma frente mais ao sul geralmente abre um caminho mais amplo para a água do Oceano Índico vazar para o Atlântico, e vice-versa.”
Usando esses indicadores, os pesquisadores fizeram uma reconstrução detalhada de possíveis alterações na infiltração das Agulhas no final do Plioceno.
Para determinar como o Atlântico respondeu, eles também desenvolveram registros de temperatura do Local 625 do Programa de Perfuração Oceânica, no norte do Golfo do México. Eles combinaram essas descobertas com evidências publicadas anteriormente do Atlântico Equatorial, do Atlântico Norte e do Mar do Caribe.
A equipe comparou então o registro geológico com simulações numéricas de modelos climáticos, que incluíram o evento glacial do final do Plioceno e o período quente que se seguiu. Juntas, as evidências de múltiplas bacias oceânicas ligam a atividade da Frente Oceânica Austral às mudanças nas camadas de temperatura do Atlântico e à alteração da circulação.
As plataformas das Agulhas caem enquanto a recuperação se intensifica
A reconstrução das águas ao sul de África revelou que a frente subtropical começou a mover-se para norte há cerca de 3,4 milhões de anos e continuou a fazê-lo durante o evento glacial.
Ao mesmo tempo, a temperatura na região das Agulhas caiu cerca de 3 graus Celsius. Condições subpolares também se desenvolveram no Local U1475. Estas mudanças indicam que o vazamento das Agulhas enfraqueceu dramaticamente e está perto de parar.
De acordo com a teoria convencional, a redução do transporte de água salgada deveria ter enfraquecido a AMOC. Em vez disso, tanto as evidências geológicas como as simulações computacionais revelaram padrões opostos em partes importantes do sistema de circulação.
Durante os intervalos glaciais, a Corrente do Atlântico Norte não se estendeu tanto nas altas latitudes do norte. No entanto, a formação de águas profundas do Atlântico Norte tornou-se mais forte, assim como o tombamento em latitudes mais baixas. Essa intensa circulação fez com que a termoclina, fronteira entre as águas superficiais quentes e as águas frias profundas, se tornasse rasa no Atlântico.
A coautora Carolien van der Weijst, ex-aluna de doutorado na Universidade de Utrecht, detectou pela primeira vez este sinal incomum anos atrás em um único registro de sedimento. As descobertas mostraram que algo inesperado tinha acontecido, mas ainda não estava claro se o padrão refletia mudanças locais ou algo muito maior.
“Quando padrões semelhantes foram descobertos no Planalto das Agulhas, percebemos que estávamos olhando para uma reorganização da termoclina oceânica em toda a bacia, em vez de uma anomalia local. Confirmamos então isso com simulações de modelos climáticos”, diz o professor Francien Peeters, da Universidade de Utrecht. “A história toda de repente fez sentido.”
Repensando o que controla a circulação atlântica
Os resultados desafiam a ideia de que o vazamento das Agulhas controla diretamente a AMOC, entregando sal ao Atlântico. Em vez disso, mostram que as ligações entre as principais partes do sistema global de circulação oceânica podem mudar dependendo do clima e dos limites físicos do oceano.
As futuras avaliações do comportamento da AMOC poderão, portanto, ter de considerar mais do que apenas o abastecimento de água salgada do sul. Os processos locais que controlam a formação de águas profundas no Atlântico Norte podem ser igualmente importantes, ou até mais importantes, sob algumas condições.
Os investigadores sublinham que as suas descobertas se baseiam na geografia e no clima do final do Plioceno. As conclusões não devem ser consideradas como previsões directas de como a AMOC responderá ao aquecimento global actual ou futuro.
O futuro movimento da frente subtropical para o sul pode aumentar a quantidade de água salgada que entra no Atlântico. No entanto, o AMOC moderno também é influenciado pela água salgada e pela água doce provenientes do Ártico, e estas condições são diferentes da geografia do final do Plioceno.
A lição mais ampla é que as principais forças que controlam a reviravolta do Atlântico podem não permanecer constantes ao longo da história da Terra. Diferentes condições climáticas podem alterar quais mecanismos têm maior impacto na circulação.
Esta investigação fez parte de um projecto de investigação maior denominado “OCEANIS”, financiado pelo Conselho Europeu de Investigação.
