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Os pesquisadores agora sabem por que a polínia Maud Rise, na Antártica, cresceu em 2016 e 2017 e se tornou tão grande quanto a Suíça, deixando de ser quase invisível. A imagem mostra uma imagem de dados da polínia Maud Rise e a concentração do gelo marinho circundante. Crédito: Birte Gülk
Um estudo recente explica a formação de uma grande abertura de gelo marinho na Antártica, detalhando as interações oceânicas e atmosféricas que a causaram.
Os pesquisadores descobriram a peça que faltava no quebra-cabeça por trás de uma rara abertura no gelo marinho ao redor da Antártida, que tinha quase o dobro do tamanho do País de Gales e ocorreu durante os invernos de 2016 e 2017.
Um estudo publicado em 1º de maio de 2024, em Avanços da Ciência revela um processo chave que escapou aos cientistas sobre como a abertura, chamada polínia, foi capaz de se formar e persistir durante várias semanas.
A equipe de pesquisadores da Universidade de Southampton, da Universidade de Gotemburgo e da Universidade da Califórnia em San Diego estudou a polínia Maud Rise – batizada em homenagem à formação semelhante a uma montanha submersa no Mar de Weddell, sobre a qual ela cresce.
Eles descobriram que a polínia foi provocada por interações complexas entre o vento, as correntes oceânicas e a geografia única do fundo do oceano, transportando calor e sal para a superfície.
Na Antártica, a superfície do oceano congela no inverno, com o gelo marinho cobrindo uma área com cerca de duas vezes o tamanho do território continental dos Estados Unidos.
Nas áreas costeiras, ocorrem aberturas no gelo marinho todos os anos. Aqui, fortes ventos costeiros sopram do continente e afastam o gelo, expondo a água do mar abaixo. É muito mais raro que estas polínias se formem no gelo marinho em mar aberto, a centenas de quilómetros de distância da costa, onde os mares têm milhares de metros de profundidade.
Imagem de satélite da NASA da polínia Maud Rise. Polynyas podem se formar no gelo marinho sobre o oceano aberto à medida que a água quente é trazida à superfície pelas correntes oceânicas. Crédito: Observatório Terrestre da NASA
Contexto Histórico e Observações Recentes
Aditya Narayanan, pesquisadora de pós-doutorado na Universidade de Southampton, que liderou a pesquisa, disse: “A polínia Maud Rise foi descoberta na década de 1970, quando satélites de sensoriamento remoto que podem ver o gelo marinho sobre o Oceano Antártico foram lançados pela primeira vez. Persistiu durante invernos consecutivos de 1974 a 1976 e os oceanógrafos da época presumiram que seria uma ocorrência anual. Mas desde a década de 1970, isso ocorreu apenas esporadicamente e por breves intervalos.
“2017 foi a primeira vez que tivemos uma polínia tão grande e de vida longa no Mar de Weddell desde a década de 1970.”
Durante 2016 e 2017, a grande corrente oceânica circular em torno do Mar de Weddell tornou-se mais forte. Uma das consequências disto é que a camada profunda de água quente e salgada sobe, facilitando a mistura vertical do sal e do calor na água superficial.
O papel da dinâmica oceânica
Fabien Roquet, professor de Oceanografia Física na Universidade de Gotemburgo e coautor da pesquisa, disse: “Esta ressurgência ajuda a explicar como o gelo marinho pode derreter. Mas à medida que o gelo marinho derrete, isso leva a um refrescamento da água superficial, o que, por sua vez, deve pôr fim à mistura. Portanto, outro processo deve estar acontecendo para que a polínia persista. Deve haver uma entrada adicional de sal de algum lugar.”
Os investigadores usaram mapas de gelo marinho de detecção remota, observações de flutuadores autónomos e mamíferos marinhos marcados, juntamente com um modelo computacional do estado do oceano. Eles descobriram que, à medida que a corrente do Mar de Weddell fluía em torno de Maud Rise, os redemoinhos turbulentos moviam o sal para o topo do monte marinho.
A partir daqui, um processo denominado 'transporte Ekman' ajudou a mover o sal para o flanco norte de Maud Rise, onde a polínia se formou pela primeira vez. O transporte de Ekman envolve o movimento da água em um ângulo de 90 graus em relação à direção do vento que sopra acima, influenciando as correntes oceânicas.
“O transporte de Ekman era o ingrediente essencial que faltava para aumentar o equilíbrio do sal e sustentar a mistura de sal e calor em direção às águas superficiais”, diz o co-autor Professor Alberto Naveira Garabato, também da Universidade de Southampton.
Polynyas são áreas onde há uma enorme transferência de calor e carbono entre o oceano e a atmosfera. Tanto que podem afetar o orçamento de calor e carbono da região.
Implicações e tendências de longo prazo
A professora Sarah Gille, da Universidade da Califórnia em San Diego, outra coautora da pesquisa, disse: “A marca das polínias pode permanecer na água por vários anos após sua formação. Eles podem mudar a forma como a água se move e como as correntes transportam o calor para o continente. As águas densas que se formam aqui podem se espalhar por todo o oceano global.”
Alguns dos mesmos processos que estiveram envolvidos na formação da polínia de Maud Rise, como a ressurgência de águas profundas e salgadas, também estão a provocar uma redução geral do gelo marinho no Oceano Antártico.
O professor Gille acrescentou: “Pela primeira vez desde que as observações começaram na década de 1970, há uma tendência negativa no gelo marinho no Oceano Antártico, que começou por volta de 2016. Antes disso, tinha permanecido um tanto estável”.
Referência: “Transporte de sal conduzido por Ekman como um mecanismo chave para a formação de polínias em oceano aberto em Maud Rise” por Aditya Narayanan, Fabien Roquet, Sarah T. Gille, Birte Gülk, Matthew R. Mazloff, Alessandro Silvano e Alberto C. Naveira Garabato , 1º de maio de 2024, Avanços da Ciência.
DOI: 10.1126/sciadv.adj0777
A investigação foi financiada pelo projecto europeu H2020 SO-CHIC (Southern Ocean – Carbon and Heat Impact on Climate).