Satélites laser expõem uma explosão secreta de carbono na Antártida

A pesquisa foi liderada por cientistas do Segundo Instituto de Oceanografia, Ministério de Recursos Naturais (SIO-MNR) e do Instituto de Geografia e Limnologia de Nanjing (NIGLAS) da Academia Chinesa de Ciências. Seus resultados foram publicados em Avanços da Ciência em 5 de novembro.

O papel do oceano no balanço de carbono da Terra

O Oceano Antártico é um importante regulador do ciclo global do carbono, absorvendo uma grande parte do carbono libertado pela atividade humana. No entanto, apesar da sua importância, continua a ser a “maior fonte de incerteza” na produção global de CO.₂ cálculos de fluxo.

Essa incerteza vem da falta de observações de inverno. Durante meses de cada ano, o Oceano Antártico permanece em completa escuridão e é fustigado por condições climáticas extremas, tornando quase impossível a medição direta. Durante este tempo, a região torna-se uma “caixa preta observacional”. Os satélites tradicionais, que dependem da luz solar reflectida (sensores passivos) para detectar propriedades dos oceanos, não podem recolher dados nestas condições, deixando os cientistas dependentes de modelos incompletos ou estimados.

Usando lasers para ver no escuro

Para superar esta limitação, os investigadores utilizaram uma abordagem avançada que combinou 14 anos de dados de um instrumento de satélite baseado em laser chamado LIDAR (na missão CALIPSO) com análise de aprendizagem automática.

O LIDAR, ao contrário dos sensores passivos, envia seus próprios sinais de luz, funcionando de forma semelhante ao radar, mas com lasers em vez de ondas de rádio. Esta tecnologia permitiu à equipe observar o oceano mesmo durante a noite polar e criar o primeiro registro contínuo e baseado em observação de CO no inverno.₂ intercâmbio no Oceano Antártico.

Os resultados revelaram que as estimativas anteriores tinham perdido quase 40% do CO2 do Inverno do Oceano Antártico.₂ saída. “Nossas descobertas sugerem que o papel do Oceano Antártico no ciclo global do carbono é mais complexo e dinâmico do que se sabia anteriormente”, disse o Prof. Kun Shi do NIGLAS.

Repensando a dinâmica do carbono no oceano

Além de atualizar os números, o estudo redefine a forma como os cientistas entendem o movimento do carbono no Oceano Antártico. A equipe introduziu uma nova “estrutura de três ciclos” para explicar como o CO₂ o intercâmbio varia entre diferentes regiões.

No Loop Antártico (ao sul de 60°S), fatores físicos como o gelo marinho e a salinidade são os principais impulsionadores do CO₂ intercâmbio. No Polar Front Loop (45°S-60°S), a interação entre o CO atmosférico₂ e a atividade biológica (clorofila) torna-se mais influente. Enquanto isso, no Loop Subpolar (ao norte de 45°S), a temperatura da superfície do mar desempenha o papel dominante.

Implicações climáticas globais

Preencher esta lacuna de dados de longa data poderia levar a orçamentos globais de carbono mais precisos, que constituem a base das projeções climáticas utilizadas por organizações como o Painel Intergovernamental sobre Alterações Climáticas (IPCC).

Esta investigação destaca o poder de combinar a detecção activa de satélite com a aprendizagem automática para estudar as regiões mais remotas e dinâmicas do planeta, abrindo novas possibilidades para a compreensão do sistema climático da Terra durante todo o ano.