Os modelos climáticos há muito previram que o aquecimento global enfraquecerá a capacidade do Oceano Antártico de absorver dióxido de carbono (CO2). No entanto, décadas de medições não mostram sinais de tal 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 ajuda a reter o carbono nas profundezas do oceano, retardando o seu retorno à atmosfera. Mas as alterações climáticas estão a alterar constantemente estas frágeis camadas oceânicas e poderão em breve destruir este sistema natural de armazenamento de carbono. O estudo aparece em mudanças climáticas naturais.
Por que o Oceano Antártico é tão importante
Os oceanos do mundo capturam cerca de um quarto do dióxido de carbono gerado pelo homem2 emissão. Só o Oceano Antártico representa cerca de 40% do total, o que o torna uma das barreiras naturais mais fortes da Terra ao aquecimento global. Este enorme sumidouro de carbono funciona através de um sistema cíclico complexo: as águas profundas sobem à superfície, trocam gases com a atmosfera e depois afundam novamente, transportando consigo o dióxido de carbono absorvido.2 De volta às profundezas.
O equilíbrio depende do conteúdo natural de dióxido de carbono2 Ressurgindo de antigas águas profundas. Quando mais água rica em carbono chega à superfície vinda do solo, limita a quantidade de novo dióxido de carbono produzido pelo homem2 O oceano pode absorvê-lo. Essa interação é controlada pela estratificação, ou estratificação, de diferentes massas de água e pela força das correntes oceânicas.
Águas antigas e ventos intensificados
As águas profundas reemergentes do Oceano Antártico ficaram isoladas durante séculos ou mesmo milénios, acumulando grandes quantidades de dióxido de carbono2. Os modelos climáticos prevêem que os ventos mais fortes de oeste causados pelas alterações climáticas causadas pelo homem trarão mais água rica em carbono para a superfície, reduzindo a capacidade do oceano de absorver dióxido de carbono.2 a longo prazo.
No entanto, apesar dos ventos fortes, os dados recolhidos nas últimas décadas mostram que o Oceano Antártico continua a ser um poderoso sumidouro de carbono. Uma nova investigação da AWI ajuda a explicar porquê: as mudanças na estratificação dos oceanos fizeram com que grande parte do carbono profundo ficasse preso.
A barreira invisível que esconde o carbono
“As águas profundas do Oceano Antártico ficam normalmente abaixo de 200 metros”, disse a Dra. Léa Olivier, oceanógrafa do AWI e principal autora do estudo. “É salgado, rico em nutrientes e relativamente quente em comparação com a água mais próxima da superfície.”
Esta água profunda contém grandes quantidades de dióxido de carbono dissolvido2 Entrei no oceano há muito tempo. Em contraste, a água próxima à superfície é mais fria, menos salgada e contém menos dióxido de carbono2.
Enquanto esta estratificação de densidade permanecer forte, o dióxido de carbono2– Águas profundas e ricas permanecem fechadas. Mas se as fronteiras entre as camadas enfraquecerem, será mais fácil para o carbono preso atingir a superfície e escapar para a atmosfera.
Ventos mais fortes, riscos crescentes
“Pesquisas anteriores mostraram que as alterações climáticas globais aumentarão os ventos de oeste sobre o Oceano Antártico, levando à inversão da circulação”, disse Lea Olivier. “No entanto, isso transportaria mais água rica em carbono das profundezas do oceano para a superfície, reduzindo a capacidade do Oceano Antártico de armazenar dióxido de carbono.2“.
Embora este aumento dos ventos tenha sido observado e associado à actividade humana, as medições ainda não mostram qualquer declínio significativo na absorção de carbono pelos oceanos – pelo menos não ainda.
Entrada de água doce fortalece camada marinha
A monitorização a longo prazo realizada pelo AWI e outras instituições de investigação mostra que as alterações climáticas já estão a alterar as características das águas superficiais e profundas. “No nosso estudo, utilizámos um conjunto de dados contendo dados biogeoquímicos de um grande número de expedições marinhas no Oceano Antártico entre 1972 e 2021. Procurámos anomalias de longo prazo, bem como mudanças nos padrões de circulação e nas propriedades das massas de água. Por exemplo, ao fazê-lo considerámos apenas processos relacionados com a troca entre duas massas de água, nomeadamente circulação e mistura, em vez de processos biológicos, “explica Léa Olivier. “Fomos capazes de determinar que, desde a década de 1990, essas duas massas de água se tornaram mais pronunciadas ao longo dos anos. “A salinidade da água superficial do Oceano Antártico diminuiu devido ao aumento da entrada de água doce proveniente da precipitação e do derretimento de geleiras e gelo marinho. Esta “refrescância” aumenta a estratificação da densidade entre as duas massas de água, retendo assim o dióxido de carbono2– Água profunda abundante fica presa na camada inferior e impede que ela rompa a barreira entre as duas camadas.
Barreiras temporárias às alterações climáticas
“Nosso estudo mostra que a água superficial mais doce compensa temporariamente o enfraquecimento do sumidouro de carbono do Oceano Antártico, conforme previsto pelas simulações do modelo. No entanto, isso pode ser revertido se a estratificação enfraquecer”, conclui Léa Olivier. O fortalecimento dos ventos de oeste empurrou águas profundas para a superfície. Desde a década de 1990, o limite superior da camada de águas profundas aumentou cerca de 40 metros.
como CO2– A água abundante desloca mais camadas superficiais e os limites entre elas tornam-se mais fáceis de misturar, possivelmente causado pelos mesmos ventos. Uma vez que a mistura aumenta, o dióxido de carbono armazenado2 pode começar a vazar para cima e escapar para a atmosfera.
Sinal de alerta sob as ondas
Pesquisas recentes sugerem que esse processo pode já ter começado. Se mais carbono chegar à superfície vindo das profundezas do oceano, o papel do Oceano Antártico como sumidouro global de carbono poderá diminuir, acelerando as alterações climáticas.
“O que mais me surpreendeu foi que realmente encontramos a resposta para a questão abaixo da superfície. “Precisamos ir além da superfície do oceano, caso contrário corremos o risco de perder uma parte fundamental da história”, diz Léa Olivier.
“Para confirmar se há mais dióxido de carbono2 O professor Alexander Haumann, coautor do estudo, explica: “À medida que as massas de água são libertadas do fundo do mar nos últimos anos, precisamos de mais dados, especialmente no inverno, quando as massas de água tendem a misturar-se. Nos próximos anos, a AWI planeia examinar cuidadosamente estes processos exatos como parte do Programa Internacional de Sincronização Antártica e obter uma melhor compreensão dos impactos e potenciais interações das alterações climáticas no Oceano Antártico.”
