O gelo marinho do Ártico diminuiu mais de 42% desde que os satélites começaram a fornecer medições consistentes em 1979. À medida que o gelo restante fica mais fino e recua, mais oceanos abertos ficam expostos à luz solar. O gelo ajuda a resfriar a Terra ao refletir a luz solar, mas a água mais escura absorve o calor, acelerando o aquecimento e levando a uma maior perda de gelo. As projecções climáticas sugerem que o Árctico poderá ter verões sem gelo nas próximas décadas, e os cientistas ainda estão a trabalhar para compreender como tais mudanças podem afectar os ecossistemas e a sociedade humana.
Os cientistas sabem há anos que partículas finas do espaço caem continuamente na Terra e se acumulam nos sedimentos oceânicos. Um estudo publicado em 6 de novembro ciência O estudo mostra que determinar onde esta poeira cósmica aparece e onde está faltando pode fornecer pistas sobre como a cobertura do gelo marinho mudou ao longo de milhares de anos.
“Se pudermos prever futuros padrões temporais e espaciais de perda de cobertura de gelo, isso nos ajudará a compreender o aquecimento, prever mudanças nas cadeias alimentares e na pesca e nos preparar para mudanças geopolíticas”, disse Frankie Pavia, professor assistente de oceanografia da UW que liderou o estudo.
Como a poeira cósmica ajuda a rastrear o gelo antigo
A poeira cósmica é formada quando estrelas explodem ou cometas se separam, e grande parte dela carrega consigo um tipo raro de hélio chamado hélio-3 depois de passar perto do sol. Os pesquisadores medem o hélio-3 para separar a poeira cósmica do material originário da Terra.
“É como encontrar uma agulha num palheiro”, disse Pavia. “Uma pequena quantidade de poeira cósmica chove por toda parte, mas os sedimentos da Terra também se acumulam rapidamente”.
Neste projeto, porém, Pavia se concentrou mais onde a poeira não aparecia.
“Durante a última era glacial, quase não havia poeira cósmica nos sedimentos do Ártico”, disse ele.
Reconstruindo o gelo marinho do Ártico com 30.000 anos
A equipe propôs que a poeira cósmica poderia servir como um proxy para medições de gelo por satélite. Quando a superfície do oceano está coberta de gelo, a poeira não consegue se depositar no fundo do oceano, mas o mar aberto permite que ela alcance os sedimentos. Ao medir a quantidade de poeira cósmica em núcleos de sedimentos recolhidos em três locais do Ártico, os investigadores reconstruíram os últimos 30.000 anos de história do gelo marinho.
Os três locais de estudo “abrangem o gradiente da cobertura de gelo moderna”, disse Pavia. Um local próximo ao Pólo Norte fica coberto de gelo e neve o ano todo. O segundo está localizado perto da borda do gelo sazonal em setembro, e o terceiro esteve coberto por gelo até 1980, mas agora apresenta condições periódicas sem gelo.
A equipe descobriu que a duração da camada de gelo corresponde a uma época em que havia pouca poeira cósmica nos sedimentos. Este foi o caso durante a última era glacial, há cerca de 20.000 anos. À medida que a Terra aqueceu posteriormente, a poeira cósmica começou a aparecer novamente em amostras de sedimentos.
Vinculando mudanças no gelo à utilização de nutrientes
Os pesquisadores também compararam o registro de gelo reconstruído com os dados de disponibilidade de nutrientes. Eles descobriram que o esgotamento de nutrientes era maior quando os níveis de gelo marinho eram baixos e diminuía à medida que a cobertura de gelo aumentava.
Os dados do ciclo de nutrientes vêm de pequenas conchas que já foram habitadas por foraminíferos (organismos que digerem nitrogênio). Assinaturas químicas preservadas nas conchas revelam quanto dos nutrientes disponíveis essas criaturas consumiram em vida.
“À medida que o gelo encolhe no futuro, esperamos que o esgotamento de nutrientes pelo fitoplâncton do Ártico aumente, o que terá consequências para a cadeia alimentar”, disse Pavia.
O que impulsiona as mudanças nos nutrientes?
Mais trabalho é necessário para entender por que a utilização de nutrientes muda à medida que a cobertura de gelo diminui. Uma possibilidade é que menos gelo leve a mais fotossíntese na superfície, aumentando a absorção de nutrientes. Outra ideia é que o derretimento do gelo dilui a concentração de nutrientes na água.
Ambas as ideias poderiam manifestar-se num maior consumo de nutrientes, mas apenas a primeira sugere um aumento da produtividade dos oceanos.
Outros coautores incluem Jesse R. Farmer, da Universidade de Massachusetts, Boston; Laura Gemery e Thomas M. Cronin do Serviço Geológico dos EUA; e Jonathan Treffkorn e Kenneth A. Farley, do Instituto de Tecnologia da Califórnia.
Esta pesquisa foi apoiada pela National Science Foundation e por uma bolsa de pós-doutorado Foster e Coco Steinback.
