De acordo com o 4º relatório do Painel Intergovernamental para Mudanças Climáticas (IPCC, 2007), dois dos grandes desafios que o planeta enfrenta atualmente são as mudanças do clima e o conseqüente aumento do nível do mar.  Neste contexto, as regiões polares são identificadas como os locais mais sensíveis a estas mudanças e, ao mesmo tempo, contém no seu meio físico processos chave influenciando e dirigindo as mudanças que afetam diretamente o Brasil, América do Sul e o planeta como um todo.  Apesar desta importância reconhecida, os processos contidos nas regiões polares ainda são pouco conhecidos, principalmente, em função da falta de observações e séries temporais consistentes.

 

O continente Antártico, com seu fantástico manto de gelo que aprisiona grande parte das reservas mundiais de água doce (cerca de 80%), é separado da região oceânica adjacente através de um complexo sistema de correntes e frentes costeiras e de plataforma. Este sistema define um limite entre o reservatório de água doce contido nos manto/plataformas de gelo e as águas oceânicas (e mais salinas) ao largo. A água doce de origem continental que rompe esta barreira oceanográfica, e se desloca para o norte além deste sistema frontal, influencia o oceano global impactando a formação do gelo marinho e das águas densas que são protagonistas na grande célula oceânica de revolvimento meridional (meridional overturning circulation, MOC). O processo de transformação e geração das águas densas em algumas regiões chave no entorno do continente Antártico impactam no clima global tanto através do oceano (influenciando na intensidade e propriedades da célula de revolvimento meridional) como através da atmosfera (através das trocas de calor do oceano para a atmosfera, principalmente no hemisfério sul). Os balanços (umidade/calor) envolvidos nestes processos estão, atualmente, dentre as maiores incertezas nos modelo climáticos (particularmente no hemisfério sul).

 

O Oceano Austral é de fundamental importância para o estudo climático, pois é o principal meio pelo qual ocorrem as trocas de energia, calor e massa entre as três bacias oceânicas. Além disso, a variabilidade sazonal e interanual da cobertura do gelo marinho tem também um impacto significativo nos processos de modificações das massas de água, em particular nas bacias do Mar de Weddell e no Mar de Ross. Nessas duas regiões chaves, a formação do gelo marinho e seu derretimento sazonal influenciam a estabilidade do oceano superior devido à mudança da salinidade associada ao efeito Brine. Esses mecanismos afetam diretamente o processo de formação das massas de água que, por sua vez, também influenciam a circulação termohalina global. Estudos observacionais sobre a interação do gelo marinho com a atmosfera mostram que há uma forte retroalimentação (feed-back) entre os dois, particularmente nas escalas de tempo mais rápidas (intra-sazonal), entretanto, ainda não é claro o mecanismo que rege tais processos ainda não está claro. Em outras palavras, o gelo marinho é importante no clima das regiões polares por modificar o balanço de radiação, energia e os processos de troca de massa. Sua presença tem o efeito de reduzir a Temperatura Superficial do Mar (TSM), de redirecionar as correntes de superfície e de mudar a taxa de subsidência das águas de superfície nas latitudes Antárticas. Como as anomalias de gelo marinho tendem a persistir por vários meses elas podem ter o potencial de afetar fortemente a circulação atmosférica e oceânica. Entre os estudos observacionais que mostram a relação entre o gelo marinho Antártico e a circulação atmosférica do Hemisfério Sul temos Carleton (1981); Simmonds e Jacka (1995); Yuan e Martinson (2000); Kwok e Comiso (2002).

 

Objetivos:

 

Esta proposta tem como objetivo principal contribuir para o melhor entendimento dos processos oceânicos e costeiros associados à diminuição e derretimento do manto de gelo da Península Antártica. Particularmente, a proposta estará focada no impacto que este derretimento está tendo no oceano adjacente e nos processos que levam este sinal para a circulação oceânica global e, desta maneira, ao clima. Esta é uma iniciativa do Grupo de Oceanografia de Altas Latitudes (GOAL) e está sustentada pelas observações e experiências decorrentes da atuação do Grupo na região nos últimos 10 anos.

 

Os objetivos específicos que compõe esta proposta são:

 

  • Investigar as possíveis causas, locais (degelo de geleiras) ou remotas (iceberg calving rate e alterações nas águas de plataforma no Mar de Weddell), da constante diminuição das salinidades  das águas fundo do Estreito de Bransfield (freshening) observadas em dados históricos e nas atividades recentes do GOAL (Garcia e Mata, 2005). Pela importância deste tópico no contexto da circulação termohalina global e do clima, o mesmo tem tido esforços prioritários em diversos setores oceânicos no entorno da Antártica.
  • Estudar o aporte de águas densas para o interior do Estreito de Bransfield através do lançamento de fundeio de correntógrafos e de repetições de seções oceanográficas históricas. De caráter inédito, o fundeio será posicionado na desembocadura de um grande cânion submarino onde foi evidenciada de injeção de águas jovens/ventiladasOceanOBS’09. 1 para a bacia profunda do Estreito de Bransfield em 2004. Este é um estudo de caso inédito em nível nacional, tendo apenas pouquíssimos equivalentes em nível internacional. É uma contribuição significativa para o conhecimento das mudanças do sistema gelo-oceano associadas às recentes alterações climáticas e uma recomendação dada na recente conferência 1 Massas de água que tiveram contato recente com a atmosfera.
  • Estudar o problema apresentado no contexto de modelos oceânicos globais e regionais visando o melhor entendimento das características do sistema e suas forçantes. O modelo regional será uma implementação do ROMS (Regional Ocean Model System), considerado um dos mais adequados para este tipo de aplicação, habilitado com um modelo de gelo marinho e representando a borda das plataformas de gelo.
  • Investigar a dinâmica, fluxo de massa e velocidade das geleiras que desembocam no Estreito de Bransfield através de sensoriamento remoto. Este estudo dará subsídios as implementações numéricas e auxiliará na interpretação das séries históricas (hidrografia e corrente) da região. A hipótese mais aceita para explicar a diluição das águas de plataforma no entorno da Antártica e sua injeção no oceano profundo tem haver com a perda em excesso de gelo continental para o oceano e subseqüente derretimento do mesmo.
  • Estudar a variabilidade espaço-temporal da extensão e concentração do gelo marinho Antártico através de sensoriamento remoto. Este estudo ajudará na averiguação da hipótese de que, numa eventual perda de gelo continental e sua posterior diluição no oceano, isso afetará o gelo marinho Antártico. Este é um processo extremamente importante pois está associado a mecanismos de feed-back climático, devido à sensibilidade do albedo planetário e da circulação atmosférica às distribuições e concentrações de gelo marinho.
  • Agir de forma continuada e pró-ativa na formação e incremento de recursos humanos nacionais (e regionais, junto com os parceiros SulAmericanos) no estudo e entendimento das regiões polares contribuindo, assim, para o legado de uma das principais diretivas do 4º Ano Polar Internacional.

 

 


Coordenador: Dr. Mauricio M. Mata (IO/FURG)