Buracos enormes no bloco de gelo do inverno antártico surgiram esporadicamente desde a década de 1970, mas a razão de sua formação tem sido bastante misteriosa.
Os cientistas, com a ajuda de robôs flutuantes e focas equipadas com tecnologia, podem agora ter a resposta: as chamadas polias (russas para "águas abertas") parecem ser o resultado de tempestades e sal, segundo uma nova pesquisa.
Ultimamente, as polias têm chamado muita atenção porque duas muito grandes foram abertas no mar de Weddell em 2016 e 2017; neste último evento, as águas abertas se estendiam por 298.100 quilômetros quadrados (115.097 milhas quadradas), de acordo com um artigo publicado em abril na revista Geophysical Research Letters.
Agora, a visão mais abrangente de todas as condições do oceano durante a formação da polina revela que esses trechos de mar aberto crescem devido a variações climáticas de escala de tempo curta e clima particularmente desagradável. As polias também liberam muito calor do oceano profundo na atmosfera, com consequências que os cientistas ainda estão trabalhando.
"Isso pode modificar os padrões climáticos na Antártida", disse à Live Science o líder do estudo Ethan Campbell, um estudante de doutorado em oceanografia na Universidade de Washington. "Possivelmente mais longe."
Observando o oceano aberto
Os pesquisadores já suspeitavam que as tempestades tiveram algum papel na criação de polias nos últimos anos. Um artigo publicado em abril por cientistas atmosféricos no Journal of Geophysical Research: Atmospheres apontou para uma tempestade particularmente violenta com velocidades do vento de até 72 milhas por hora (117 quilômetros por hora) em 2017.
Mas mesmo que as tempestades de inverno de 2016 e 2017 tenham sido extremas, mares tempestuosos são a norma no inverno antártico, disse Campbell.
"Se fossem apenas tempestades, veríamos polínias o tempo todo, mas não vemos", disse ele. Em vez disso, polinias grandes são relativamente raras. Havia três grandes em 1974, 1975 e 1976, mas nada significativo novamente até 2016.
Campbell e sua equipe extraíram dados de dois carros alegóricos robóticos de tamanho humano que foram implantados no mar de Weddell pelo projeto de Observação e Modelagem de Carbono e Oceano do Oceano Antártico, financiado pela National Science Foundation (SOCCOM). Os carros alegóricos flutuam nas correntes cerca de um quilômetro abaixo da superfície do oceano, disse Campbell, coletando dados sobre a temperatura da água, salinidade e teor de carbono.
Para fins de comparação, os pesquisadores também usaram observações durante todo o ano de navios de pesquisa antártica e até focas científicas - pinípedes selvagens equipados com pequenos instrumentos para coletar dados do oceano enquanto os animais conduzem suas viagens habituais.
Mares revoltos
Juntas, essas observações explicaram a história completa dos polinás de 2016 e 2017. O primeiro ingrediente, disse Campbell, fazia parte de um padrão climático chamado Southern Annular Mode, a versão polar do El Niño. Cambell disse que uma variação climática regular que pode levar ventos mais longe da costa antártica, nesse caso eles se tornam mais fracos ou mais próximos da costa, se tornando mais forte. Quando a variabilidade aproxima e fortalece os ventos, cria mais ressurgência de água morna e salgada das profundezas do mar de Weddell para a superfície mais fria e fresca do oceano.
Esse padrão climático e a subseqüente ressurgência tornaram a superfície do oceano incomumente salina em 2016, disse Campbell, o que, por sua vez, facilitou a mistura vertical da água do oceano. Normalmente, as diferenças de salinidade mantêm as camadas oceânicas separadas, assim como o óleo menos denso flutua sobre a água e se recusa a se misturar. Mas como a superfície do oceano era incomumente salgada, havia menos diferença entre a superfície e as águas mais profundas.
"O oceano estava extraordinariamente salgado na superfície, e isso tornou a barreira para a mistura muito mais fraca", disse Campbell.
Agora tudo o que o oceano precisava era de um pouco de agitação. E os invernos de 2016 e 2017 forneceram a colher. Grandes tempestades criaram vento e ondas que misturavam a água verticalmente, trazendo água quente do fundo do oceano que derreteu o gelo do mar.
Os efeitos das polias que se formaram ainda são um tanto misteriosos. Os pesquisadores descobriram que o interior do oceano abaixo deles esfriava em 0,26 graus Fahrenheit (0,2 graus Celsius). Esse calor liberado pode mudar os padrões climáticos locais e até mudar os ventos em todo o mundo, disse Campbell.
Mais preocupante, disse ele, é que a água do oceano profundo exposta à atmosfera durante uma polinésia é potencialmente rica em carbono. As águas profundas da Antártica são os cemitérios da vida marinha, que liberam carbono à medida que se deterioram. Se esse carbono entrar na atmosfera através de polias, essas aberturas em águas abertas poderão contribuir um pouco para as mudanças climáticas, disse Campbell.
Se as polinesias ainda estão no ar, disse Campbell, mas o novo estudo deve ajudar os cientistas a descobrir mais detalhes das mudanças climáticas da Antártica. Os modelos atuais da Antártica parecem prever mais polias do que realmente existem, disse Campbell. Agora, os modeladores climáticos terão mais dados para melhorar essas previsões, criando uma melhor Antártica virtual para entender as mudanças climáticas.
A pesquisa apareceu em 10 de junho na revista Nature.
