Há anos, cientistas do clima vêm simulando o enfraquecimento de uma corrente do Atlântico - e, repetidamente, os resultados apontam para a mesma direção.
As águas profundas próximas à Antártica também deveriam reagir, mas projeções não são o mesmo que evidência.
Agora, uma equipa que analisou núcleos de sedimento ao largo da costa do Chile encontrou esse registo.
Sinais químicos preservados em conchas menores do que um grão de areia indicam que a resposta prevista aconteceu de forma rápida há 39,400 anos.
Pistas em conchas antigas
A investigação foi liderada por Pushpak Martin John Nadar, pesquisador de paleoclima na Universidade de Bergen (UiB), na Noruega.
O grupo decifrou “impressões digitais” químicas guardadas nas conchas minúsculas de microrganismos do fundo do mar chamados foraminíferos, que se formam a partir da água que os rodeia.
Isótopos de carbono e de oxigénio são variantes químicas ligeiramente diferentes de cada elemento.
Esses isótopos permanecem aprisionados nas conchas e permitem aos cientistas rastrear massas de água profunda de dezenas de milhares de anos atrás.
O núcleo estudado foi recolhido ao largo do Chile, numa região onde correntes do Oceano Austral empurram água para norte dentro do Pacífico.
O intervalo analisado com mais detalhe situa-se em torno de 39,400 anos atrás. Núcleos de gelo da Gronelândia mostram que, nesse período, o Atlântico Norte ficou invulgarmente frio e, muito provavelmente, enfraqueceu.
Como o Atlântico desacelera
Os cientistas chamam esse “circuito” de Circulação Meridional de Revolvimento do Atlântico (AMOC).
Água superficial quente e salgada desloca-se para norte, liberta calor para a atmosfera, afunda e depois regressa para sul em profundidade. Sem esse mecanismo, o balanço de calor do planeta seria diferente.
Quando esse circuito abranda, o impacto vai além do Atlântico Norte. Modelos indicam que uma AMOC mais fraca redistribui calor e nutrientes pelo oceano global de maneiras pouco intuitivas.
Observações recentes já confirmam que um declínio está em curso. A equipa de Nadar quis verificar se sedimentos antigos guardariam marcas físicas dessa mudança a grandes distâncias do Atlântico.
Se esses vestígios existirem, a desaceleração atual da AMOC pode já estar a remodelar a química do oceano muito para além do Atlântico.
Um sinal no Pacífico
Dentro dos núcleos, surgiu uma sequência notável. Por volta de 39,400 anos atrás, as águas de fundo ao largo do Chile aqueceram rapidamente, os níveis de oxigénio aumentaram de forma acentuada e os isótopos de carbono subiram.
Os três sinais mudaram em simultâneo. Esse tipo de sincronismo é incomum em registos paleoclimáticos, nos quais as transformações tendem a ocorrer de modo gradual.
Em conjunto, esses indicadores descrevem água que esteve recentemente à superfície.
Na oceanografia, isso é chamado de ventilação reforçada: a massa de água teria contactado a atmosfera há pouco tempo, ganhando oxigénio e perdendo nutrientes.
A massa de água em questão é a Água Intermediária Antártica, que se forma perto da Antártica e se espalha em direção aos trópicos a cerca de 800 metros abaixo da superfície.
Antes deste trabalho, ninguém tinha ligado a resposta dessa água intermediária a uma desaceleração do Atlântico com tamanha precisão.
A resposta química
O aumento abrupto de oxigénio foi o traço mais evidente. Uma subida desse tipo ocorre quando água que passou recentemente pela superfície chega às camadas mais profundas.
Os isótopos de carbono reforçaram essa leitura. A assinatura química correspondia a água recém-circulada, e não ao sinal empobrecido típico de águas profundas estagnadas.
O aquecimento discreto no fundo também coincidiu com o que os modelos climáticos preveem quando a AMOC enfraquece.
O calor que normalmente seguiria para norte pode, em vez disso, ter-se acumulado no Hemisfério Sul, empurrando o aquecimento para a camada intermediária.
Os nutrientes nessa camada também diminuíram. Essa queda provavelmente indica uma redistribuição mais ampla do “combustível” biológico pelas águas médias, alimentando ecossistemas de superfície a longas distâncias.
Essa interpretação é consistente com estudos anteriores que descrevem o Oceano Austral como a maior fonte de oxigénio do oceano profundo.
Camadas mais profundas e mais quentes
De modelo em modelo, uma AMOC mais fraca empurra a termoclina - a fronteira entre a água superficial quente e as profundezas frias - para baixo no Pacífico.
O transporte de calor rumo ao norte enfraquece e, em contrapartida, o aquecimento acumula-se a sul do equador. Os resultados de Nadar encaixam-se nessa previsão com evidência do mundo real.
Os sinais químicos nos núcleos do Chile são exatamente o que se esperaria se a termoclina tivesse aprofundado e a camada logo abaixo da superfície tivesse passado a incorporar água mais “jovem”, com influência recente da superfície.
Esse tipo de validação é raro em paleoclima. Os modelos antecipam um desfecho, mas os registos sedimentares nem sempre o confirmam.
Ao confrontar modelos com o arquivo natural do sedimento, fica mais claro como o oceano global reage quando uma parte da sua circulação perde força.
A peça que faltava do carbono
Núcleos de gelo indicam que o dióxido de carbono aumentou durante esses antigos enfraquecimentos do Atlântico, e há décadas os cientistas discutem o motivo.
Algumas hipóteses atribuem o fenómeno às águas profundas do Pacífico; outras concentram-se numa ressurgência no Oceano Austral perto da Antártica.
As novas evidências reduzem as possibilidades. Se a água intermediária ventilava com mais vigor naquele período, carbono armazenado poderia ter escapado para camadas mais rasas, onde ocorre troca com a atmosfera.
Trabalhos anteriores sobre as águas de fundo antárticas sugerem um papel relacionado. Isso, por si só, não resolve o enigma do CO2.
Mas elimina parte das explicações candidatas e deixa um conjunto menor para estudos futuros testarem com mais registos sedimentares e mais simulações climáticas.
As implicações daqui para a frente
A AMOC está a enfraquecer no presente, e os mesmos mecanismos físicos de 39,400 anos atrás voltam a atuar.
Se as águas intermediárias antárticas responderem hoje como responderam então, padrões de oxigénio, carbono e nutrientes em grande parte do oceano podem mudar de forma substancial.
Para as pescas, essas alterações podem influenciar zonas produtivas ao largo da América do Sul e de África, onde nutrientes da camada intermediária sustentam a vida à superfície.
Para a previsão climática, modelos que ignorem a resposta do Hemisfério Sul às mudanças no Atlântico deixarão uma parte do quadro de fora.
A equipa de Bergen mostrou que a ligação existe, é rápida e pode ser detetada quimicamente. Os pesquisadores já não precisam de assumir, apenas com base em modelos, que existe um retorno Antártica–Atlântico.
O registo sedimentar confirma que o processo já ocorreu e que pode voltar a ocorrer.
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