(Kathy Gunn, Matthew England e Steve Riintoul*) – A Antártica prepara o palco para a maior cachoeira do mundo – e a ação ocorre sob a superfície do oceano. Ali, trilhões de toneladas de água fria, densa e rica em oxigênio caem em cascata da plataforma continental e afundam em grandes profundidades. Essa “água de fundo” da Antártica então se espalha para o norte ao longo do fundo do mar em correntes oceânicas profundas, antes de subir lentamente, a milhares de quilômetros de distância.
Desta forma, a Antártica impulsiona uma rede global de correntes oceânicas chamada “circulação invertida” que redistribui calor, carbono e nutrientes ao redor do globo. A reviravolta é crucial para manter o clima da Terra estável. É também a principal forma de o oxigênio chegar às profundezas do oceano. Mas há sinais de que essa circulação está diminuindo e está acontecendo décadas antes do previsto. Essa desaceleração tem o potencial de interromper a conexão entre as costas da Antártica e o oceano profundo, com profundas consequências para o clima da Terra, o nível do mar e a vida marinha.
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Nossa nova pesquisa, publicada na revista Nature Climate Change, usa observações do mundo real para decifrar como e por que o oceano profundo ao redor da Antártica mudou nas últimas três décadas. Nossas medições mostram que a circulação revertida diminuiu em quase um terço (30%) e os níveis de oxigênio no oceano profundo estão diminuindo. Isso está acontecendo ainda mais cedo do que os modelos climáticos previam.
Descobrimos que o derretimento acelerado do gelo antártico está atrapalhando a formação das águas profundas da Antártica. A água derretida torna as águas superficiais da Antártica mais frescas, menos densas e, portanto, menos propensas a afundar. Isso coloca os freios na circulação de capotamento.
Ameaça aos animais oceânicos
À medida que o fluxo da água do fundo diminui, o suprimento de oxigênio para o oceano profundo diminui. A camada de água do fundo rica em oxigênio, cada vez menor, é então substituída por águas mais quentes e com menos oxigênio, reduzindo ainda mais os níveis de oxigênio.
Animais oceânicos, grandes e pequenos, respondem até mesmo a pequenas mudanças no oxigênio. Os animais das profundezas do oceano estão adaptados a condições de baixo oxigênio, mas ainda precisam respirar. A perda de oxigênio pode levá-los a buscar refúgio em outras regiões ou a adaptar seu comportamento. Os modelos sugerem que estamos presos a uma contração do ambiente “viável” disponível para esses animais, com um declínio esperado de até 25%.
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A desaceleração do tombamento também pode intensificar o aquecimento global. A circulação invertida transporta dióxido de carbono e calor para o oceano profundo, onde é armazenado e escondido da atmosfera. À medida que a capacidade de armazenamento do oceano é reduzida, mais dióxido de carbono e calor são deixados na atmosfera. Esse feedback acelera o aquecimento global.
As reduções na quantidade de água do fundo da Antártida que atingem o fundo do oceano também aumentam os níveis do mar porque a água mais quente que a substitui ocupa mais espaço (expansão térmica).
Sinais de uma mudança preocupante
Fazer observações de água de fundo é um desafio. O Oceano Antártico é remoto e abriga os ventos mais fortes e as maiores ondas do planeta. O acesso também é restrito pelo gelo marinho durante o inverno, quando a água do fundo se forma.
Isso significa que as observações das profundezas do Oceano Antártico são escassas. No entanto, repetidas medições de profundidade total feitas em viagens de navio forneceram vislumbres das mudanças em curso no oceano profundo. A camada inferior da água está ficando mais quente, menos densa e mais fina.
Dados de satélite mostram que a camada de gelo da Antártica está encolhendo. Medições oceânicas feitas a jusante de regiões de rápido derretimento mostram que a água derretida está reduzindo a salinidade (e a densidade) das águas costeiras. Esses sinais apontam para uma mudança preocupante, mas ainda não há observações diretas da circulação profunda.
No estudo, combinamos diferentes tipos de observações de uma nova maneira, aproveitando cada um de seus pontos fortes. As medições de profundidade total coletadas pelos navios fornecem instantâneos da densidade do oceano, mas geralmente são repetidas uma vez a cada década. Os instrumentos ancorados, por outro lado, fornecem medições contínuas de densidade e velocidade, mas apenas por um tempo limitado em um determinado local.
Desenvolvemos uma nova abordagem que combina dados de navios, registros de ancoragem e uma simulação numérica de alta resolução para calcular a força do fluxo de água no fundo da Antártida e quanto oxigênio ele transporta para o oceano profundo.
Desafios à frente
Nosso estudo se concentrou em uma bacia profunda ao sul da Austrália que recebe água de fundo de várias fontes. Essas fontes ficam a jusante de grandes entradas de água derretida, de modo que essa região provavelmente fornecerá um alerta precoce das mudanças oceânicas profundas induzidas pelo clima.
As descobertas são impressionantes. Ao longo de três décadas, entre 1992 e 2017, a circulação desta região desacelerou em quase um terço (30%), fazendo com que menos oxigênio chegasse às profundezas. Essa desaceleração foi causada pelo resfriamento perto da Antártida. Descobrimos que esse resfriamento reduz a densidade e o volume da água formada no fundo da Antártida, bem como a velocidade com que ela flui.
A desaceleração observada teria sido ainda maior se não fosse por um evento climático de curta duração que levou a uma recuperação parcial e temporária da formação de águas de fundo. A recuperação, impulsionada pelo aumento da salinidade, ilustra ainda mais a sensibilidade da formação da água de fundo às mudanças de salinidade na plataforma continental da Antártica. O preocupante é que essas observações mostram que as mudanças previstas para ocorrer até 2050 já estão em andamento.
Espera-se que a perda de gelo da Antártica continue, até mesmo acelere, à medida que o mundo esquenta. Estamos quase certos de cruzar o limiar de aquecimento global de 1,5℃ até 2027. Mais perda de gelo significará mais resfriamento, então podemos antecipar a desaceleração da circulação e as profundas perdas de oxigênio continuarão.
As consequências de uma desaceleração não se limitarão à Antártica. A circulação revertida se estende por todo o oceano global e influencia o ritmo das mudanças climáticas e da elevação do nível do mar. Também será perturbador e prejudicial para a vida marinha.
Nossa pesquisa fornece mais um motivo para trabalhar mais – e mais rápido – para reduzir as emissões de gases de efeito estufa.
*Kathy Gunn é pesquisadora da Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO); Matthew England é vice-diretor do ARC Australian Centre for Excellence in Antarctic Science, da Univesidade de South Wales (Autrália); Steve Rintoul é líder do programa Oceanos no Centro de Pesquisas Cooperativas sobre Clima e Ecossistemas da Antártica e bolsista da CSIRO em pesquisa marinha e atmosférica
