Na turbulenta Passagem de Drake, os cientistas encontram uma rara janela onde o carbono afunda rapidamente nas profundezas do oceano

Olhando para o Oceano Antártico, perto da Antártica, posso ver baleias e aves marinhas mergulhando dentro e fora da água enquanto se alimentam da vida marinha nos níveis mais baixos da cadeia alimentar.Na base desta teia alimentar estão o minúsculo fitoplâncton – algas que crescem na superfície do oceano, absorvendo carbono da atmosfera através da fotossíntese, tal como fazem as plantas terrestres.

Devido ao seu pequeno tamanho, o fitoplâncton está à mercê dos movimentos turbulentos do oceano.Eles também são tão abundantes que os redemoinhos verdes são frequentemente visíveis do espaço.

Normalmente, o fitoplâncton permanece próximo à superfície do oceano.Alguns podem afundar lentamente devido à gravidade.Mas na turbulenta Passagem de Drake, um estrangulamento de 850 km de largura entre a Antárctida e a América do Sul, algo invulgar está a acontecer, e tem um impacto na forma como o oceano elimina o dióxido de carbono – o principal factor do aquecimento global. da atmosfera.

A passagem de Drake

A Passagem de Drake é famosa por seus mares violentos, com ondas que podem ultrapassar 12 metros (40 pés) e poderosas correntes convergentes, alguns fluindo tão rápido quanto 150 milhões de metros cúbicos por segundo.A água fria do Oceano Antártico e a água mais quente do Norte colidem aqui, girando redemoinhos poderosos e energéticos.

Nova pesquisa científica na qual estou envolvido como oceanógrafo agora mostra como a Passagem de Drake e algumas outras áreas específicas do Oceano Antártico desempenham um papel descomunal na forma como os oceanos retêm o carbono da atmosfera.

Esse processo é crucial para a nossa compreensão do clima.O oceano global é um enorme reservatório de carbono, retendo 50 vezes mais carbono como a atmosfera.No entanto, é apenas quando a água que transporta carbono chega ao oceano profundo que o carbono pode ser armazenado por longos períodos – até séculos ou milénios.

O fitoplâncton fotossintético está no centro dessa troca.E na Passagem de Drake, os meus colegas e eu descobrimos que as montanhas submarinas estão a agitar as coisas.

O papel das camadas oceânicas

O oceano pode ser visualizado como tendo camadas.Com ondas superficiais e ventos constantes, a camada superior está sempre se mexendo, misturando as águas.É como misturar leite no café da manhã.Esta agitação mistura-se com calor solar e gases, como o dióxido de carbono, retirado da atmosfera.

A densidade da água geralmente aumenta à medida que as águas ficam mais profundas, mais frias e mais salgadas.Isso forma camadas de densidade que normalmente são planas.Como a água prefere manter a sua densidade constante, move-se principalmente horizontalmente e não se move facilmente entre a superfície e as profundezas do oceano.

No entanto, apesar desta barreira física, os testes à água mostram que o dióxido de carbono produzido pelas atividades humanas está a chegar às profundezas do oceano.Uma maneira é através da química:O dióxido de carbono se dissolve na água, criando ácido carbônico.As criaturas vivas no oceano são outra.

Uma vista da Passagem de Drake

Os oceanógrafos há muito apontam o Oceano Atlântico Norte e o Oceano Antártico como lugares onde as águas superficiais são movidas para profundidade, levando consigo grandes volumes de carbono.No entanto, trabalhos recentes mostraram que este processo pode, na verdade, ser dominado por apenas algumas áreas – incluindo a passagem de Drake.

Apesar de ser um dos trechos mais famosos do oceano, só recentemente os cientistas conseguiram observar esta janela em ação.

O fluxo principal da Passagem de Drake é criado pelo efeito de fortes ventos de oeste no Oceano Antártico.Os cientistas descobriram que os ventos de oeste criam uma inclinação na densidade da água, com águas densas mais rasas perto da Antártida, onde a água derretida mais fria cobre a superfície, mas inclinando-se mais profundamente no oceano mais ao norte, em direção à América do Sul.

Com avanços em robôs subaquáticos autônomos e modelagem computacional, conseguimos mostrar como o fluxo do Oceano Antártico interage com uma montanha submarina na Passagem de Drake.Esta interação subaquática mistura o oceano, melhorando o processo de agitação semelhante ao do café.

A agitação ao longo dos níveis de densidade inclinados fornece um caminho para a água da camada superior do oceano se mover para as profundezas.E o fitoplâncton na superfície do oceano é levado junto com essa agitação, movendo-se para as profundezas muito mais rápido do que faria apenas com o afundamento gravitacional.

Numa região menos energética, estes fitoplânctons morreriam e respirariam o seu carbono de volta para a atmosfera ou afundariam lentamente.No entanto, na Passagem de Drake, o fitoplâncton pode ser arrastado para as profundezas antes que isso aconteça, o que significa que o carbono que absorveu da atmosfera é sequestrado nas profundezas do oceano.O carbono dissolvido e armazenado nas profundezas do oceano também pode ser liberado nesses locais.

Os cientistas estimaram que as águas oceânicas mais profundas interagem diretamente com a atmosfera através de apenas cerca de 5% da superfície do oceano.Este é um daqueles lugares especiais.

A investigação da Passagem de Drake e de outras janelas oceanográficas permite à ciência compreender melhor as alterações climáticas e o funcionamento do nosso planeta azul.