Durante anos, os investigadores que estudam o Oceano Antártico sugeriram que uma perspectiva climática que de outra forma seria preocupante poderia ter um lado positivo. Uma ideia amplamente discutida, conhecida como fertilização com ferro, propõe que, à medida que a Antártida aquece e os glaciares derretem, o ferro preso no gelo será libertado nas águas próximas. Este ferro estimula o crescimento de algas microscópicas, que absorvem o calor do dióxido de carbono à medida que crescem.
Mas novas evidências sugerem que as expectativas podem não ser precisas.
No que dizem ser a medição mais precisa do ferro fluindo das geleiras da Antártida, os cientistas da Rutgers University-New Brunswick descobriram que a água do degelo da plataforma de gelo fornece muito menos ferro à água do mar circundante do que se pensava anteriormente.
O estudo, publicado na Communications Earth & Environment, levanta novas questões sobre a verdadeira fonte de ferro do Oceano Antártico. Os investigadores dizem que os resultados podem influenciar a forma como as previsões e modelos das alterações climáticas são desenvolvidos.
“Acredita-se amplamente que o derretimento das geleiras sob as plataformas de gelo fornece grandes quantidades de ferro biodisponível para essas águas da plataforma em um processo de fertilização natural do ferro impulsionado pelas geleiras”, disse Rob Sherrell, professor do Departamento de Ciências Marinhas e Costeiras da Escola Rutgers de Ciências Ambientais e Biológicas e investigador principal do estudo.
Scherer diz que as descobertas revisam 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 do ferro parece vir de uma forma diferente de água derretida daquela produzida diretamente a partir do derretimento das plataformas de gelo.
Por que o ferro do Oceano Antártico é importante
Embora as águas antárticas permaneçam escuras durante meses seguidos, o Oceano Antártico suporta um crescimento abundante de fitoplâncton. Estas minúsculas plantas formam a base da cadeia alimentar, alimentando-se de krill e fornecendo alimento para 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 gás em aquecimento do mundo.
Até agora, muito do que os cientistas sabem sobre as fontes de ferro nestas águas vem de simulações e modelos computacionais. Scherer e colegas da Rutgers University e instituições colaboradoras nos Estados Unidos e no Reino Unido optaram por coletar medições diretas de campo.
Em 2022, os pesquisadores embarcaram no agora aposentado quebra-gelo americano USS Nathaniel B. Palmer e seguiram para a plataforma de gelo Dotson, no Mar de Amundsen, na Antártica Ocidental. O Mar de Amundsen é a principal causa do aumento do nível do mar causado pelo derretimento da Antártida. Seu objetivo é coletar a água do degelo das geleiras em sua fonte.
Amostragem sob a plataforma de gelo
No Mar de Amundsen, a água do degelo se forma sob plataformas de gelo flutuantes que se estendem das geleiras terrestres até o oceano. O derretimento é impulsionado principalmente pelo fluxo de água relativamente quente das profundezas do oceano 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 se mistura com a água do degelo antes de sair. Amostras de água foram coletadas nos pontos de entrada e saída.
De volta a Nova Jersey, o pós-doutorado Venkatesh Chinni, principal autor do estudo, mediu a concentração de ferro nas amostras, analisando tanto o ferro dissolvido quanto o ferro ligado às partículas suspensas. As colaboradoras Jessica Fitzsimmons e Janelle Steffen, da Texas A&M University, examinaram as proporções de isótopos para “imprimir digitalmente” o ferro e rastrear sua origem. Stephen conduziu análises isotópicas preliminares 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 que saía da cavidade em comparação com a água que entrava nela. As assinaturas isotópicas também ajudam a determinar quais processos de fusão são responsáveis.
Águas profundas e sedimentos fornecem a maior parte do ferro
Os resultados foram inesperados, disse Scherer. A água derretida representa apenas cerca de 10% do ferro dissolvido que flui para fora da cavidade do molde. A maior parte do ferro vem de águas profundas do mar (62%), com outros 28% provenientes de sedimentos da plataforma continental.
“Cerca de 90 por cento do ferro dissolvido que sai das cavidades das plataformas de gelo vem de águas profundas e sedimentos fora da cavidade, e não da água do degelo”, disse Chinney.
Os dados isotópicos também apontam para processos que ocorrem abaixo da geleira. As amostras revelaram a presença de uma camada de água derretida líquida sem oxigênio dissolvido. Sob tais condições, o óxido de ferro sólido na rocha se dissolve mais facilmente, liberando o ferro na água. Segundo Chinni, esse mecanismo pode contribuir com mais ferro do que o derretimento das plataformas de gelo.
Repensando os modelos climáticos e de ferro da Antártica
Juntas, as descobertas desafiam suposições de longa data sobre a fonte de ferro no Oceano Antártico à medida que a Terra aquece. Os investigadores sublinham que é necessário mais trabalho para compreender completamente como os processos subglaciais afectam a libertação de ferro.
“Afirmamos neste artigo que a água do degelo em si carrega muito pouco ferro, e que a maior parte do ferro que ela carrega vem da trituração e dissolução da rocha na camada de líquido entre a rocha e a camada de gelo, e não do gelo que impulsiona o aumento do nível do mar”, disse Scherer.
Ele acrescentou que muitos cientistas podem ficar surpresos com esta conclusão.
