Os oceanos absorvem carbono da atmosfera e, com isso, retardam o aumento das concentrações atmosféricas do dióxido de carbono – CO2 -, principal gás do efeito estufa. O Oceano Antártico é o principal local de troca de carbono entre o oceano e a atmosfera. Mas a ciência não compreendia o fator determinante nesse processo, alertou estudo de um grupo internacional de cientistas.
O papel central do Oceano Antártico no ciclo de carbono terrestre se deve às dinâmicas observadas na região. A hipótese anterior sustentava que camadas de água médias e profundas, ricas em carbono, formam duas possíveis correntes. De um lado, entram em contato com a camada superficial, podendo liberar CO2. De outro, elas convergem para níveis profundos, levando consigo CO2 da atmosfera.
Com isso, as dinâmicas na região determinam a tendência de troca de carbono entre a atmosfera e o grande reservatório de carbono das camadas inferiores do oceano. Se predomina o acesso dessas camadas a níveis mais superficiais, ocorre liberação de CO2, e vice-versa.
Nesse sentido, o que acontece no Oceano Antártico tem consequências muito importantes para o sistema climático, em especial no que diz respeito às concentrações atmosféricas de CO2. No presente, acredita-se que o Oceano Antártico representa um contribuinte central para o sequestro de carbono pelos oceanos.
Todavia, a partir do modelo proposto e das medições da concentração de carbono nas diferentes camadas de água, esperava-se que o Oceano Antártico fosse uma fonte de CO2 para a atmosfera. Essa suposição estava em desacordo com estudos recentes, indicando a região como um sumidouro de carbono.
A diferença entre a teoria e os dados observados poderia estar ligada ao papel desempenhado por processos biogeoquímicos e na circulação de água horizontal – como os giros, locais do Oceano Antártico com a presença de largas correntes marinhas circulares.
Para investigar essa questão, os cientistas levantaram um conjunto de dados no local do giro de Weddell, no noroeste da Antártica, entre 2008 e 2010. Por meio de imagens de satélite, eles estimaram a atividade biológica local. Combinaram todas as informações em um modelo das correntes marinhas e processos relacionados ao ciclo de carbono.
O estudo concluiu que a teoria a respeito do ciclo de carbono no Oceano Antártico é limitada. As evidências coletadas no giro de Weddell apontam que processos não considerados pela teoria estariam por trás do sequestro de carbono.
Em primeiro lugar, o CO2 seria absorvido primariamente através da atividade biológica marinha em mar aberto. Organismos como as algas, por meio da fotossíntese, absorvem o carbono atmosférico. Quando esses organismos morrem, ocorreria a remineralização do carbono incorporado à sua matéria orgânica.
As correntes circulares do giro de Weddell, por sua vez, transportariam o carbono remineralizado para as camadas média do oceano. Daí, o carbono se transfere para camadas mais profundas. Assim, o Oceano Antártico consiste atualmente em um sumidouro de carbono em função da atividade biológica marinha.
A atividade biológica representaria o principal fator para que o Oceano Antártico seja um sumidouro de carbono. Caso a atividade biológica diminua ou seja prejudicada, a região passaria a ser fonte de emissões de carbono do oceano para a atmosfera.
Para entender as variações do sistema climático no passado terrestre, ou projetar cenários futuros de aquecimento global, a ciência precisa incluir os novos processos em suas análises do Oceano Antártico.
Mais informações: G.A. MacGilchrist el al., “Reframing the carbon cycle of the subpolar Southern Ocean,” Science Advances (2019).
Imagem: adaptado de Hannes Grobe/ Alfred Wegener Institute