Vias de matéria do Ártico estão preparadas para grandes mudanças devido às alterações climáticas

Um novo estudo lançou uma luz sem precedentes sobre as rotas altamente variáveis e sensíveis ao clima que as substâncias dos rios siberianos utilizam para atravessar o Oceano Ártico. As descobertas levantam novas preocupações sobre a crescente propagação de poluentes e as potenciais consequências para os frágeis ecossistemas polares à medida que as alterações climáticas se aceleram.

A investigação internacional, publicada na revista Nature Communications e liderada pela Universidade de Bristol, no Reino Unido, fornece a imagem mais clara de sempre do funcionamento do sistema de transporte subjacente, conhecido como corrente transpolar. Revela também os vários fatores que controlam esta importante corrente de superfície do Ártico, incluindo temperaturas mais elevadas que podem aumentar a propagação de poluentes de origem humana.

A corrente transpolar transporta gelo marinho, água doce e matéria em suspensão das plataformas siberianas através do Ártico central em direção ao canal do Estreito de Fram, que liga aos mares nórdicos.

Este fluxo transártico influencia o transporte de substâncias naturais, como nutrientes, gases e compostos orgânicos, e de poluentes de origem humana – incluindo microplásticos e metais pesados – dos sistemas fluviais da Sibéria para o Ártico central e o Atlântico Norte. Este material afeta a biogeoquímica e os ecossistemas do Ártico, enquanto a própria água doce altera a circulação oceânica.

Como o Oceano Ártico é um ambiente altamente mutável, em vez de seguir um curso constante, a matéria proveniente dos rios segue rotas diversas e sazonais, moldadas pela alteração das condições das plataformas e das correntes oceânicas, juntamente com a formação, deriva e fusão do gelo marinho. Isto resulta numa redistribuição rápida e generalizada de matéria natural e poluente.

O autor principal, Dr. Georgi Laukert, bolseiro de pós-doutoramento Marie Curie em Oceanografia Química na Universidade de Bristol, no Reino Unido, e no Woods Hole Oceanographic Institution, em Massachusetts, nos EUA, afirma: “Encontrámos mudanças pronunciadas na composição da água dos rios siberianos ao longo da deriva transpolar, demonstrando esta interação altamente dinâmica. As mudanças sazonais na descarga dos rios e a circulação dinâmica na plataforma da Sibéria determinam a variabilidade da superfície do oceano, enquanto as interações entre o gelo marinho e o oceano aumentam ainda mais a redistribuição da matéria transportada pelos rios”.

“Outra descoberta fundamental é o papel cada vez mais central do gelo marinho formado ao longo da Deriva Transpolar – não só como meio de transporte passivo, mas também como agente ativo na formação dos padrões de dispersão. Este gelo marinho capta material de várias fontes fluviais durante o crescimento, ao contrário da maioria dos gelos marinhos costeiros, criando misturas complexas que são transportadas através de vastas distâncias.”

Para descodificar estas vias complexas, a equipa internacional de investigação analisou amostras de água do mar, gelo marinho e neve utilizando isótopos de oxigénio e de neodímio, juntamente com medições de elementos de terras raras para produzir dados de traçadores geoquímicos. Esta impressão digital geoquímica permitiu aos investigadores localizar as origens da matéria proveniente dos rios e seguir a sua evolução ao longo do seu percurso pelo Ártico central durante um período de um ano.

O estudo baseia-se em amostras da MOSAiC, a maior expedição de sempre ao Ártico e um dos mais ambiciosos esforços de investigação polar, envolvendo sete quebra-gelos e mais de 600 cientistas de todo o mundo.

A coautora, Dorothea Bauch, investigadora da Universidade de Kiel, na Alemanha, afirma: “Os resultados representam observações sem precedentes ao longo de todo o ano. Anteriormente, só dispúnhamos de dados de verão porque era demasiado lento e difícil quebrar o gelo no inverno. Estes dados sustentados e interdisciplinares sobre o Ártico oferecem perspetivas importantes e abrangentes, que nos ajudam a compreender melhor os sistemas oceânicos altamente complexos e as possíveis implicações futuras”.

À medida que o gelo marinho de verão continua a recuar devido a temperaturas mais quentes, os padrões de circulação e de deriva estão a mudar.

O coautor, Professor Benjamin Rabe, investigador do Instituto Alfred Wegener e Professor Honorário da Universidade de Ciências Aplicadas, em Bremerhaven, Alemanha, explica que “estas mudanças podem alterar significativamente a forma como a água doce e a matéria derivada dos rios se espalham pelo Ártico, com implicações de grande alcance para os ecossistemas, os ciclos biogeoquímicos e a dinâmica dos oceanos”.

A investigação também desafia uma perceção de longa data da deriva transpolar como um transportador estável de água dos rios. Observado pela primeira vez durante a histórica expedição Fram do explorador norueguês Fridtjof Nansen, na década de 1890, estes últimos resultados, descobertos mais de 130 anos depois, indicam que a Deriva Transpolar é altamente variável tanto no espaço como no tempo.

Laukert conclui: “Embora o estudo não se centre em compostos individuais, ilumina os mecanismos de transporte subjacentes – um passo fundamental para prever a forma como o transporte de matéria do Ártico irá evoluir num clima mais quente. Se até esta corrente icónica é tão dinâmica, então todo o Oceano Ártico pode ser mais variável e vulnerável do que pensávamos”.