Uma grande esperança climática na Antártida acabou de desaparecer

Mas novas evidências sugerem que as expectativas podem não ser precisas.

No que a equipe chama de medição mais precisa até agora do ferro fluindo de uma geleira da Antártica, cientistas da Universidade Rutgers-New Brunswick descobriram que a água derretida de uma plataforma de gelo contribui com muito menos ferro para as águas oceânicas circundantes do que se acreditava anteriormente.

O estudo, publicado na Communications Earth and Environment, levanta novas questões sobre a origem real do ferro no Oceano Antártico. Segundo os investigadores, os resultados podem influenciar a forma como as previsões e modelos das alterações climáticas são desenvolvidos.

“Tem sido amplamente assumido que o derretimento glacial sob as plataformas de gelo contribui com ferro biodisponível considerável para essas águas da plataforma, em um processo de fertilização natural de ferro impulsionado pelas geleiras”, disse Rob Sherrell, professor do Departamento de Ciências Marinhas e Costeiras da Escola Rutgers de Ciências Ambientais e Biológicas e investigador principal do estudo.

Sherrell disse que as descobertas revisam essas suposições. A quantidade de ferro transportada pela água de degelo é várias vezes menor do que as estimativas anteriores. Além disso, grande parte desse ferro parece vir de uma forma de água de degelo diferente daquela produzida diretamente pelo derretimento das plataformas de gelo.

Por que o ferro no Oceano Antártico é importante

Embora as águas da Antártica fiquem escuras durante meses seguidos, o Oceano Antártico suporta um crescimento abundante de fitoplâncton. Essas plantas microscópicas formam a base da cadeia alimentar, alimentando o krill que sustenta pinguins, focas e baleias. À medida que o fitoplâncton cresce, remove grandes quantidades de dióxido de carbono da atmosfera através da fotossíntese, tornando esta região o maior sumidouro oceânico do mundo para o gás que aquece o clima.

Até agora, muito do que os cientistas entendiam sobre as fontes de ferro nestas águas vinha de simulações e modelos computacionais. Sherrell e colegas da Rutgers e instituições parceiras nos Estados Unidos e no Reino Unido optaram por coletar medições diretas de campo.

Em 2022, os pesquisadores viajaram a bordo do quebra-gelo norte-americano agora desativado, o Nathaniel B. Palmer, para a plataforma de gelo Dotson, no Mar de Amundsen, na Antártida Ocidental. O Mar de Amundsen é responsável pela maior parte do aumento do nível do mar provocado pelo derretimento da Antártica. O objetivo deles era coletar a água do degelo glacial em sua fonte.

Amostragem sob a plataforma de gelo

No Mar de Amundsen, a água do degelo se forma sob plataformas de gelo flutuantes, que se estendem das geleiras terrestres até o oceano. O derretimento é impulsionado principalmente pela água relativamente quente das profundezas do oceano que flui para as cavidades abaixo do gelo.

Na plataforma de gelo Dotson, a equipe localizou onde a água do mar flui para uma dessas cavidades e onde sai após se misturar com a água do degelo. Amostras de água foram coletadas nos pontos de entrada e saída.

De volta a Nova Jersey, Venkatesh Chinni, pesquisador de pós-doutorado e principal autor do estudo, mediu as concentrações de ferro nas amostras, analisando tanto o ferro dissolvido quanto o ferro ligado às partículas suspensas. As colaboradoras Jessica Fitzsimmons e Janelle Steffen, da Texas A&M University, examinaram as proporções isotópicas para “imprimir digitalmente” o ferro e rastrear sua origem. Steffen realizou as análises isotópicas iniciais no laboratório de Tim Conway na Universidade do Sul da Flórida.

Usando essas medições, Chinni e a equipe calcularam quanto ferro adicional estava presente na água que saía da cavidade em comparação com a água que entrava nela. As assinaturas isotópicas também ajudaram a identificar quais processos de fusão foram responsáveis.

Águas profundas e sedimentos fornecem a maior parte do ferro

Os resultados foram inesperados, disse Sherrell. A água derretida representou apenas cerca de 10% do ferro dissolvido que flui para fora da cavidade. A maior parte do ferro veio de águas profundas do oceano (62%), enquanto outros 28% tiveram origem em sedimentos da plataforma continental.

“Aproximadamente 90% do ferro dissolvido que sai da cavidade da plataforma de gelo vem de águas profundas e sedimentos fora da cavidade, e não da água do degelo”, disse Chinni.

Os dados isotópicos também apontam para processos que ocorrem abaixo da própria geleira. As amostras sugerem a presença de uma camada líquida de água derretida que carece de oxigênio dissolvido. Sob tais condições, os óxidos de ferro sólidos na rocha podem se dissolver mais facilmente, liberando ferro na água. De acordo com Chinni, esse mecanismo pode contribuir com mais ferro do que o derretimento das plataformas de gelo.

Repensando o Ferro Antártico e os Modelos Climáticos

Juntas, estas descobertas desafiam suposições de longa data sobre as fontes de ferro no Oceano Antártico à medida que o planeta aquece. Os investigadores enfatizam que é necessário mais trabalho para compreender completamente como os processos subglaciais influenciam a libertação de ferro.

“Nossa afirmação neste artigo é que a própria água de degelo carrega muito pouco ferro, e que a maior parte do ferro que ela carrega vem da trituração e dissolução da rocha na camada líquida entre a rocha e a camada de gelo, e não do gelo que está provocando o aumento do nível do mar”, disse Sherrell.

Ele acrescentou que muitos cientistas podem achar esta conclusão surpreendente.