Durante anos, os investigadores que estudam o Oceano Antártico apontaram para uma possível vantagem das preocupantes perspectivas climáticas. A ideia amplamente debatida, conhecida como fertilização com ferro, sugere que à medida que a Antártida aquece e os glaciares derretem, o ferro preso no gelo será libertado nas águas próximas. Este ferro alimentará a proliferação de algas microscópicas que absorvem o calor, retendo o dióxido de carbono à medida que crescem.
Mas novos dados sugerem que a expectativa pode ser imprecisa.
No que a equipa chama de medição mais precisa do ferro que flui de uma camada de gelo da Antárctida, os cientistas da Universidade Rutgers, em New Brunswick, descobriram que a água derretida da plataforma de gelo está a contribuir com muito menos ferro para as águas oceânicas circundantes do que se pensava 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 afetar a forma como as previsões e os modelos das alterações climáticas são desenvolvidos.
“Acredita-se amplamente que o derretimento das geleiras abaixo das plataformas de gelo contribui com quantidades significativas de ferro biodisponível para essas águas da plataforma através do processo de fertilização natural do ferro das geleiras”, disse Rob Sherrell, professor do Departamento de Marinha e Ciências Costeiras da Escola Rutgers de Ciências Ambientais e Biológicas e investigador principal do estudo.
Sherrell disse que os resultados desafiam essas suposições. A quantidade de ferro transportada pela água de degelo é várias vezes menor do que a estimada anteriormente. Além disso, grande parte deste ferro parece vir de uma forma diferente de água derretida daquela produzida diretamente pelo derretimento das plataformas de gelo.
Por que o ferro no Oceano Antártico é importante
Embora as águas da Antártida permaneçam escuras durante vários meses, o Oceano Antártico suporta um crescimento abundante de fitoplâncton. Estas 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 a região o maior sumidouro oceânico do gás que aquece o clima.
Até agora, muito do que os cientistas compreenderam sobre as fontes de ferro nestas águas veio de simulações e modelos computacionais. Sherrell e seus colegas da Rutgers e instituições parceiras nos Estados Unidos e na Grã-Bretanha optaram por coletar medições diretas de campo.
Em 2022, pesquisadores viajaram a bordo do quebra-gelo norte-americano Nathaniel B. Palmer, agora desativado, 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 causado pelo derretimento da Antártica. O objetivo deles era coletar a água glacial derretida 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 ocorre principalmente devido à água relativamente quente das profundezas do oceano, que flui para as cavidades sob o gelo.
Na plataforma de gelo Dotson, a equipe descobriu onde a água do mar entra em uma dessas cavidades e onde sai após se misturar com a água do degelo. Amostras de água foram coletadas tanto na entrada quanto na saída.
De volta a Nova Jersey, Venkatesh Chini, estudante de doutorado e principal autor do estudo, mediu a concentração 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, estudaram as proporções isotópicas das “impressões digitais” do ferro e traçaram suas origens. Steffen realizou a primeira análise isotópica no laboratório de Tim Conway na Universidade do Sul da Flórida.
Usando essas medições, Chini e a equipe calcularam quanto ferro extra estava presente na água que saía da cavidade em comparação com a água que entrava nela. As assinaturas isotópicas também ajudaram a determinar 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 fluiu para fora da cavidade. A maior parte do ferro veio de águas profundas do oceano (62%) e outros 28% vieram de depósitos na plataforma continental.
“Cerca de 90% do ferro dissolvido que sai da cavidade da plataforma de gelo vem de águas profundas e sedimentos fora da cavidade, e não de água derretida”, disse Cheney.
Os dados isotópicos também indicam processos que ocorrem abaixo da própria geleira. As amostras indicam a presença de uma camada de água derretida líquida que carece de oxigênio dissolvido. Sob tais condições, os óxidos de ferro sólidos na rocha podem se dissolver mais facilmente, liberando ferro na água. Segundo Chiney, esse mecanismo pode contribuir com mais ferro do que o derretimento das plataformas de gelo.
Repensando os modelos de ferro e clima da Antártica
Em conjunto, estas descobertas desafiam suposições de longa data sobre as fontes de ferro no Oceano Antártico à medida que o planeta aquece. Os investigadores sublinham que é necessário mais trabalho para compreender completamente como os processos subglaciais afectam a libertação de ferro.
“Nossa afirmação neste artigo é que a água derretida contém muito pouco ferro e que a maior parte do ferro que ela carrega vem da cominuição e dissolução da rocha na camada líquida entre a rocha e a camada de gelo, e não do gelo que causa o aumento do nível do mar”, disse Sherrell.
Ele acrescentou que muitos cientistas podem achar esta descoberta surpreendente.
