Um novo estudo publicado em Ciências naturais mostra que as mudanças no manto de gelo da Antártida Ocidental (WAIS) acompanharam de perto as mudanças no crescimento das algas marinhas do Oceano Antártico durante os ciclos glaciais anteriores. No entanto, a relação desenvolveu-se de uma forma surpreendente que desafia pressupostos de longa data.
No centro da descoberta estão sedimentos ricos em ferro que foram transportados para o oceano por icebergs que se separaram da Antártida Ocidental.
O ferro normalmente atua como um nutriente que apoia o crescimento de algas. No entanto, quando os cientistas examinaram um núcleo de sedimentos recolhido em 2001 no sector Pacífico do Oceano Antártico, recuperado de uma profundidade de mais de cinco quilómetros abaixo da superfície do mar, descobriram que níveis mais elevados de ferro não levaram a um crescimento mais rápido de algas.
“Normalmente, o aumento dos estoques de ferro no Oceano Antártico estimularia o crescimento de algas, o que aumenta a absorção de carbono pelo oceano”, diz o autor principal Torben Struve, da Universidade de Oldenburg. Em 2020, Struve trabalhou como pós-doutorado visitante no Lamont-Doherty Earth Observatory, que faz parte da Columbia School of Climate.
Por que mais ferro não estimula o crescimento de algas
A equipe de pesquisa atribuiu esse resultado inesperado às propriedades químicas dos sedimentos entregues pelos icebergs. A sua análise mostra que grande parte do ferro foi fortemente “desgastado”, o que significa que sofreu extensas alterações químicas ao longo do tempo. Durante os períodos quentes anteriores, quando mais gelo se desprendeu da Antártida Ocidental e se deslocou para norte, o ferro que entrava no oceano estava muitas vezes nesta forma pouco solúvel.
Como as algas não podem utilizar prontamente este tipo de ferro, o aumento da entrega não resultou num crescimento biológico mais forte.
Com base nestas descobertas, os investigadores concluem que uma maior perda da camada de gelo da Antártica Ocidental poderia reduzir a capacidade do Oceano Antártico de absorver dióxido de carbono à medida que o clima aquece.
Como o ferro geralmente fornece absorção de carbono
Nas águas que rodeiam a Antártida, o ferro limita frequentemente o crescimento de algas. Estudos anteriores mostraram que durante as eras glaciais, ventos fortes transportaram poeira rica em ferro dos continentes para o oceano. Nas regiões ao norte da Frente Polar Antártica – a fronteira onde as águas frias da Antártica encontram as mais quentes ao norte – essa poeira ajudou a fertilizar as algas.
À medida que a população de algas se expandia, o Oceano Antártico absorveu mais dióxido de carbono da atmosfera. Este aumento na absorção de carbono ajudou a alimentar o arrefecimento global no início das eras glaciais.
Em vez disso, o novo estudo concentra-se nas águas ao sul da Frente Polar Antártica. Os dados do núcleo de sedimentos mostram que a entrada de ferro foi maior durante o período quente, e não durante a era glacial. O tamanho e a composição das partículas também mostraram que a principal fonte de ferro não era a poeira, mas sim os icebergs desprendidos da Antártida Ocidental.
“Isso nos lembra que a capacidade do oceano de absorver carbono não é fixa”, diz a coautora Gisela Winkler, professora da Columbia Climate School e geoquímica do Observatório Terrestre Lamont-Doherty.
Sinais de grande perda de gelo no passado
As descobertas também esclarecem como a camada de gelo da Antártica Ocidental está respondendo ao aumento das temperaturas. Struve observa que vários estudos recentes mostram que a região sofreu um recuo em grande escala durante o último período interglacial, há cerca de 130 mil anos, quando as temperaturas globais eram semelhantes às de hoje.
“Os nossos resultados também mostram que muito gelo se perdeu na Antártida Ocidental durante esse período”, diz Struve.
Quando a camada de gelo, que tinha vários quilômetros de espessura em algumas áreas, se rompeu, formou-se um grande número de icebergs. Esses icebergs rasparam sedimentos da rocha sob o gelo e os liberaram no oceano à medida que iam para o norte e derretiam. O registo sedimentar indica uma actividade icebergue particularmente elevada no final das eras glaciais e durante as condições interglaciais de pico.
Por que a forma do ferro é importante
“Não se trata apenas da quantidade de ferro que chega ao oceano, mas da forma química que ele assume”, diz Winkler. “Estes resultados mostram que o ferro fornecido pelos icebergs pode ser muito menos biodisponível do que se pensava anteriormente, mudando fundamentalmente a nossa compreensão da absorção de carbono no Oceano Antártico”.
Os pesquisadores acreditam que sob o manto de gelo da Antártida Ocidental existe uma camada de rochas muito antigas e altamente desgastadas. Sempre que a camada de gelo recuou durante os períodos interglaciais anteriores, o aumento da atividade dos icebergs carregou grandes quantidades desses minerais desgastados para o vizinho Pacífico Sul. Apesar da grande quantidade de ferro, o crescimento de algas permaneceu limitado.
“Ficámos muito surpreendidos com esta descoberta, porque nesta parte do Oceano Antártico, o ferro total não era um factor de controlo para o crescimento de algas”, diz Struve.
O que isto significa para as futuras alterações climáticas
À medida que o aquecimento global continua, uma maior redução da camada de gelo da Antártida Ocidental poderá recriar condições semelhantes às observadas durante o último período interglacial.
“Com base no que sabemos até agora, a camada de gelo provavelmente não entrará em colapso num futuro próximo, mas podemos ver que o gelo já está a diminuir”, diz Struve.
Se o recuo continuar, as geleiras e os icebergs poderão erodir as camadas rochosas desgastadas mais rapidamente. Este processo poderia reduzir a absorção de carbono no sector Pacífico do Oceano Antártico em comparação com hoje, criando um ciclo de feedback que poderia exacerbar ainda mais as alterações climáticas.
