Um novo estudo publicado em geociências naturais A pesquisa mostra que as mudanças no manto de gelo da Antártica Ocidental (WAIS) acompanharam de perto as mudanças no crescimento de algas marinhas no Oceano Antártico durante os ciclos glaciais anteriores. No entanto, a relação desenvolveu-se de formas surpreendentes que desafiaram pressupostos de longa data.
No centro da descoberta estão sedimentos ricos em ferro trazidos para o oceano por icebergs destacados da Antártida Ocidental.
O ferro é frequentemente usado como nutriente para apoiar o crescimento de algas. No entanto, quando os cientistas examinaram núcleos de sedimentos recolhidos em 2001 numa região do Pacífico do Oceano Antártico, a mais de cinco quilómetros abaixo do nível do mar, descobriram que níveis mais elevados de ferro não provocavam o crescimento mais rápido das algas.
“Normalmente, o aumento da oferta de ferro no Oceano Antártico estimula o crescimento de algas, o que aumenta a absorção de dióxido de carbono pelo oceano”, disse o autor principal Torben Struff, da Universidade de Oldenburg. Struve passou 2020 como pesquisador visitante de pós-doutorado no Lamont-Doherty Earth Observatory, parte do Columbia Climatology Institute.
Por que mais ferro não promove o crescimento de algas
A equipe atribuiu este resultado inesperado à química do sedimento trazido pelo iceberg. A análise deles mostrou que grande parte do ferro estava altamente “desgastado”, o que significa que sofreu extensas mudanças químicas ao longo do tempo. Durante os primeiros períodos quentes, quando mais gelo se desprendeu da Antártida Ocidental e se deslocou para norte, o ferro que entrou no oceano estava muitas vezes nesta forma insolúvel.
Como as algas não podem utilizar prontamente este tipo de ferro, o aumento da entrega de ferro não se traduz num maior crescimento biológico.
Com base nestas descobertas, os investigadores concluíram que a perda contínua da camada de gelo da Antártida Ocidental pode reduzir a capacidade do Oceano Antártico de absorver dióxido de carbono à medida que o clima aquece.
Como o ferro geralmente promove a absorção de carbono
Nas águas ao redor da Antártida, o ferro muitas vezes limita a quantidade de algas que podem crescer. Pesquisas anteriores mostraram que durante a Idade do Gelo, ventos fortes transportaram poeira rica em ferro dos continentes para os oceanos. A poeira ajuda as algas a crescerem em áreas ao norte da Frente Antártica, a fronteira onde as águas frias da Antártica encontram as águas mais quentes do norte.
À medida que as populações de algas aumentam, o Oceano Antártico absorve mais dióxido de carbono da atmosfera. O aumento da absorção de carbono ajudou a melhorar o arrefecimento global no início dos períodos glaciais.
O novo estudo concentra-se nas águas ao sul da frente polar antártica. Lá, evidências de núcleos de sedimentos sugerem que a entrada de ferro era maior durante os períodos quentes, e não nos períodos glaciais. O tamanho e a composição das partículas também sugeriam que a principal fonte de ferro não era a poeira, mas a formação de icebergs na Antártida Ocidental.
“Isso nos lembra que a capacidade do oceano de absorver carbono não é fixa”, disse a coautora Gisela Winkler, professora do Columbia Climate Institute e geoquímica do Observatório Terrestre Lamont-Doherty.
Sinais de danos significativos no gelo no passado
As descobertas também fornecem informações sobre a forma como a camada de gelo da Antártida Ocidental está a responder ao aumento das temperaturas. Struve observou que vários estudos recentes sugerem que ocorreu um recuo maciço na região durante o último período interglacial, há cerca de 130 mil anos, quando as temperaturas globais eram semelhantes às de hoje.
“Nossos resultados também mostram que uma grande quantidade de gelo foi perdida na Antártica Ocidental naquela época”, disse Struff.
Enormes icebergs são criados quando camadas de gelo com quilômetros de espessura em algumas áreas se rompem. Esses icebergs raspam os sedimentos da rocha sob o gelo e os liberam no oceano à medida que se deslocam para o norte e derretem. Os registros de sedimentos mostram que a atividade dos icebergs foi particularmente intensa no final do período glacial e no pico do período interglacial.
Por que a forma do ferro é importante
“O que é importante aqui não é apenas a quantidade de ferro que entra no oceano, mas também a sua forma química”, disse Winkler. “Estes resultados mostram que a biodisponibilidade do ferro fornecido pelos icebergs é muito menor do que se supunha anteriormente, mudando fundamentalmente a nossa visão da absorção de carbono no Oceano Antártico”.
Os pesquisadores acreditam que existe uma camada de rocha muito antiga e fortemente desgastada sob o manto de gelo da Antártica Ocidental. Durante os primeiros períodos interglaciais, sempre que a camada de gelo recuava, o aumento da atividade dos icebergs transportava grandes quantidades de minerais desgastados para o vizinho Pacífico Sul. Apesar do aumento da entrada de ferro, o crescimento de algas permaneceu limitado.
“Ficamos muito surpresos com esta descoberta porque a contribuição total de ferro não é um fator de controle no crescimento de algas nesta região do Oceano Antártico”, disse Struff.
O que isto significa para as futuras alterações climáticas
À medida que o aquecimento global continua, uma maior redução da camada de gelo da Antártida Ocidental poderá recriar condições semelhantes às do último período interglacial.
“Com base no que sabemos agora, é pouco provável que a camada de gelo entre em colapso num futuro próximo, mas podemos ver que o gelo já está a diminuir ali”, disse Struff.
Se continuarem a recuar, as geleiras e os icebergs poderão erodir as formações rochosas desgastadas mais rapidamente. Este processo poderia reduzir a absorção de carbono na porção Pacífica do Oceano Antártico em comparação com hoje, criando feedbacks que poderiam exacerbar ainda mais as alterações climáticas.
