O papel crucial do sal e do vento na persistência do buraco no gelo
As últimas peças de um quebra-cabeça que confundiram os cientistas durante décadas finalmente se encaixaram.
Durante o inverno, a crosta de gelo sobre o Mar de Weddell, na Antártica, próxima a um pico submerso chamado Maud Rise, às vezes se abre, formando um enorme buraco que expõe as águas escuras e frias abaixo. Descoberto pela primeira vez em 1974, esse fenômeno não ocorre todos os anos, levando os cientistas a questionarem as condições específicas necessárias para sua formação.
Nos anos desde que o buraco reapareceu em 2016 e 2017, uma solução começou a surgir. Utilizando uma combinação de imagens de satélite, instrumentos autônomos flutuantes, focas equipadas com sensores e modelagem computacional, as respostas finalmente chegaram, envolvendo o vento arrastando camadas de água para criar o que é conhecido como espiral de Ekman.
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| Esquema dos principais processos detalhados nesta análise, que levaram à formação da Maud Rise Polynya em 2017 |
"O transporte Ekman", explica o oceanógrafo Alberto Naveira Garabato, da Universidade de Southampton, no Reino Unido, "foi o ingrediente essencial que faltava para equilibrar o sal e sustentar a mistura de sal e calor em direção às águas superficiais".
Buracos no gelo marinho da Antártica, conhecidos como polínias, são frequentemente avistados próximos à costa, servindo como janelas para mamíferos marinhos, como focas e baleias, respirarem.
Mais distantes da costa, esses buracos são muito menos comuns. Na verdade, o buraco recorrente conhecido como polínia de Maud Rise tem intrigado os cientistas desde que foi detectado pela primeira vez em uma imagem de satélite há meio século.
Em 1974, o buraco gigante tinha aproximadamente o tamanho da Nova Zelândia. Ele reapareceu em 1975 e 1976, embora depois disso tenha retornado apenas brevemente e de forma fraca, levando os cientistas a suspeitarem que poderia ter desaparecido para sempre.
No entanto, em 2016 e 2017, ele retornou com toda a força; um buraco no gelo do tamanho do estado do Maine.
A polínia de Maud Rise de 2017 marcou o maior e mais duradouro exemplo do fenômeno desde a década de 1970, e isso fez os cientistas começarem a investigar. Uma análise dos dados, coletados pelas fontes acima mencionadas, revelou que vários fatores diferentes contribuíram e todos precisavam se alinhar da maneira correta para produzir a polínia.
Um dos fatores foi uma corrente circular em torno do Mar de Weddell, que se mostrou particularmente forte em 2016 e 2017, resultando em uma ressurgência de água quente, especialmente salgada.
"Essa ressurgência ajuda a explicar como o gelo marinho pode derreter", explica o oceanógrafo Fabien Roquet, da Universidade de Gotemburgo, na Suécia.
"Mas à medida que o gelo marinho derrete, isso leva a um resfriamento da água superficial, o que, por sua vez, deveria interromper a mistura. Portanto, outro processo deve estar ocorrendo para que a polínia persista. Deve haver uma entrada adicional de sal de algum lugar."
O sal pode diminuir significativamente o ponto de congelamento da água, então, se a água na polínia for particularmente salina, isso pode explicar a persistência do buraco. A equipe voltou então aos dados, bem como aos modelos computacionais do oceano, para descobrir de onde veio o sal adicional.
Eles determinaram que os redemoinhos turbulentos gerados à medida que a corrente de Weddell flui ao redor de Maud Rise transportam sal para o topo do monte submarino.
A partir daí, o transporte Ekman assume. Isso ocorre quando o vento sopra sobre a superfície do oceano, criando arrasto. A água não é apenas puxada, mas também desviada lateralmente, como a esteira de um barco, fazendo com que a água gire como um parafuso. À medida que a camada superior de água se afasta com o vento, a água surge de baixo para substituí-la.
No caso da polínia de Maud Rise, essa água ascendente traz consigo o acúmulo de sal ao redor de Maud Rise, evitando que o buraco congele.
Essa descoberta pode ajudar os cientistas a prever o que acontecerá com o gelo marinho da Antártica no futuro, uma questão de grande preocupação para o clima global. Os climatologistas já estão prevendo que os ventos de inverno na Antártica se tornarão mais fortes e mais frequentes, o que poderá causar polínias enormes com mais frequência nos próximos anos.
Isso, por sua vez, poderia ter implicações para os oceanos do mundo.
"A marca das polínias pode permanecer na água por vários anos após sua formação", diz a climatologista Sarah Gille, da Universidade da Califórnia em San Diego. "Elas podem alterar a forma como a água se move e como as correntes transportam o calor para o continente. As águas que se formam aqui podem se espalhar por todo o oceano global."
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A pesquisa foi publicada na Science Advances .
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