O Oceano Antártico retém mais CO2 do que se pensava, o que não é uma boa notícia.

Esse equilíbrio molda tempestades, o gelo marinho e o aquecimento futuro.

Durante décadas, o oceano que circunda a Antártida funcionou como um enorme amortecedor. Ajuda a arrefecer o planeta, armazena calor e absorve carbono libertado pelas nossas economias. Dados recentes mostram que esse amortecedor continua a trabalhar intensamente. No entanto, os mesmos dados sugerem que existe um “fecho” delicado - já a afrouxar - que poderá empurrar o clima para uma fase de aquecimento mais rápido.

Um mecanismo oculto no Oceano Austral começa a revelar-se

Várias expedições, entre 1972 e 2021, cartografaram a forma como o carbono circula no Oceano Austral. Investigadores do Alfred Wegener Institute, em conjunto com equipas parceiras, chegaram a um resultado marcante: este oceano continua a absorver uma fatia enorme do carbono que entra nos mares devido à atividade humana, perto de 40 percent. Os modelos já apontavam, nesta fase, para uma desaceleração. As observações indicam o contrário.

A explicação está abaixo da superfície. A sul da frente polar, as águas profundas transportam uma carga elevada de carbono, acumulada ao longo de séculos. Ventos de oeste mais fortes poderiam puxar essas águas para cima e libertar CO2 para a atmosfera. Essa libertação não ocorreu em grande escala. Algo travou o passo final.

“A estratificação à superfície - uma tampa mais doce e mais fria - manteve as águas profundas, ricas em carbono, retidas em baixo, adiando um pulso de CO2 de regresso ao ar.”

Desde os anos 1990, o aumento de água de fusão de glaciares e a maior precipitação tornaram a camada superior mais doce. A água menos salina é mais leve. Assim, formou-se uma “tampa” estável, que resistiu à mistura. Análises publicadas em revistas de referência concluem que este contraste de densidade explica por que razão o sumidouro se manteve, mesmo com o reforço dos ventos.

Estratificação, ressurgência e uma armadilha de carbono no Oceano Austral

Essa “tampa” está agora a afinar. Em média, o limite superior das águas profundas aproximou-se 40 meters da superfície desde o início dos anos 1990. As camadas que sobem trazem mais calor e mais sal. Isso vai corroendo a tampa. A cada tempestade de inverno, a agitação intensifica-se. E cada avanço aumenta a probabilidade de o CO2 “enterrado” encontrar um caminho para cima.

Os satélites acrescentam outra peça ao puzzle. Após décadas de diminuição da salinidade superficial, os instrumentos detetaram uma tendência para salinidade mais elevada desde cerca de 2015. Esta inversão coincide com valores recorde de baixa extensão do gelo marinho antártico nos últimos anos. Com menos gelo marinho, o vento e as ondas conseguem “morder” mais o oceano e misturá-lo. Significa também menos água doce sazonal para reforçar a tampa.

“Os sinais apontam todos na mesma direção: menor separação entre a superfície e a profundidade, mistura mais forte no inverno e uma porta a entreabrir-se para a libertação de gases.”

Ventos, água doce e gelo marinho estão a reescrever as regras no Oceano Austral

À volta da Antártida, os ventos de oeste intensificaram-se à medida que o clima aqueceu e o buraco do ozono alterou os padrões atmosféricos. Ventos mais fortes tendem a promover a ressurgência de água profunda. Já as entradas de água doce da fusão do gelo atuaram no sentido oposto, mantendo a superfície mais leve e menos propensa à agitação. Este braço‑de‑ferro definiu o ritmo das trocas de carbono. Agora, o lado do vento parece ganhar terreno, à medida que a superfície fica mais salgada e o gelo marinho recua.

Isto também é relevante para os ecossistemas. Quando a água profunda sobe, transporta nutrientes que podem desencadear florações, mas também acrescenta CO2 e calor. Mais mistura pode favorecer algumas teias alimentares. Porém, pode igualmente aumentar o stress de acidificação em organismos com concha. O equilíbrio varia conforme a região e a estação, mas a direção da mudança física é ampla.

Porque é que os investigadores receiam uma viragem de sumidouro para fonte

Se a tampa ceder em áreas suficientes, o Oceano Austral poderá mudar de comportamento. Um sumidouro forte pode transformar-se numa fonte. Essa viragem libertaria CO2 armazenado fora de vista, acelerando as concentrações atmosféricas durante anos. O risco está nos números: as águas profundas do sul contêm CO2 a níveis bem acima dos do ar atual. Ao aproximarem-se da superfície, esse gradiente empurra o gás para a atmosfera.

As equipas que compilam as observações alertam que muitos modelos ainda avaliam mal o momento e a intensidade da estratificação. Se os modelos representarem a tampa como demasiado fraca ou demasiado forte na altura errada, colocam a viragem no sítio errado. Esse erro propaga-se para as contas do orçamento de carbono e para a cadência esperada do aquecimento.

O inverno é decisivo. A escuridão e as tempestades aprofundam a camada de mistura e testam a tampa. Missões internacionais - incluindo novos esforços para coordenar amostragem no inverno antártico - pretendem seguir, com precisão, quando e onde a tampa cede, e em que magnitude.

• Parcela da absorção oceânica de CO2 de origem humana no Oceano Austral: about 40 percent
• Subida do limite das águas profundas em direção à superfície: roughly 40 meters desde o início dos anos 1990
• Tendência de salinidade superficial: shifting higher desde around 2015 após décadas de diminuição
• Contexto do gelo marinho: mínimos de vários anos na extensão antártica em épocas recentes
• Janela observacional: registos de navios e flutuadores de 1972 a 2021, agora alargados por satélites e sensores autónomos

O que isto significa para previsões e políticas

Os orçamentos de carbono partem do princípio de um determinado sumidouro oceânico. Se o Oceano Austral enfraquecer, esses orçamentos encolhem. Isso exigiria cortes de emissões mais rápidos para cumprir os mesmos objetivos de temperatura. Apostar num sumidouro oceânico estável também subvaloriza o risco no planeamento energético e agrícola. Modelos para seguros, infraestruturas e segurança alimentar precisam de acomodar um cenário em que a absorção oceânica falha e o aquecimento acelera.

Há ainda outro compromisso. A absorção extra dos últimos anos não foi isenta de custos. Sumidouros fortes intensificam a acidificação oceânica, sobretudo em águas frias, que absorvem CO2 com facilidade. A vida marinha em altas latitudes já enfrenta oscilações de pH que corroem conchas e perturbam o desenvolvimento. Uma viragem para libertação de gases reduziria a acidificação localmente, mas agravaria o aquecimento atmosférico. Nenhuma das opções parece benigna.

Como os cientistas vão testar o risco de ponto de viragem

Ferramentas novas permitem vigiar o oceano em zonas a que os navios raramente chegam. Flutuadores Argo biogeoquímicos já traçam perfis de oxigénio, pH, nitrato e indicadores indiretos de carbono ao longo da coluna de água. Planadores e fundeadouros preparados para o gelo resistem ao inverno. Investigadores também instalam sensores em focas que mergulham sob o gelo, recolhendo amostras onde as pessoas não conseguem ir. Em conjunto, estes meios mostram quando as camadas ricas em carbono se aproximam da superfície e como as tempestades as misturam.

Os modelos terão de ser melhorados para corresponder ao que estes instrumentos observam. Isso implica maior resolução para captar frentes e remoinhos, melhores estimativas das entradas de água doce por fusão e física mais realista das trocas gasosas com ventos fortes e pulverização gelada. Depois, as equipas poderão correr dois cenários paralelos: um em que a tampa se mantém durante a década de 2030 e outro em que a libertação regional de gases começa mais cedo. Os decisores podem preparar-se para ambos.

Termos e exemplos práticos

Estratificação: as camadas de água organizam-se por densidade. A água doce e fria flutua por cima de água mais salgada e mais quente. Quanto maior for o contraste, menos as camadas se misturam. Uma tempestade de inverno que aprofunde a camada de mistura de 50 para 120 meters pode, de repente, alcançar água com CO2 mais elevado. Esse aumento faz subir o fluxo de CO2 entre mar e ar em poucas horas. Os instrumentos conseguem registar esse pulso e, depois, acompanhar a rapidez com que a superfície volta a ficar mais doce e a acalmar.

Concentrações de risco: os maiores riscos de mistura alinham-se onde os ventos são mais fortes e o gelo marinho se fragmenta mais cedo - os setores de Weddell e Ross e o lado do Pacífico da Antártida Ocidental. As vantagens de um aviso precoce incluem melhores previsões sazonais para pescas e para perigos de gelo marinho na navegação. Os efeitos cumulativos também contam: vários invernos amenos podem ter pouco impacto, mas dois invernos tempestuosos após um verão com pouco gelo podem abrir “buracos” na tampa suficientes para alterar os orçamentos regionais de carbono.