Antártica: estudo mostra que o derretimento libera pouco ferro no Oceano Austral

Durante muito tempo, vários cientistas alimentaram a expectativa de que o derretimento do gelo na Antártica poderia, de certa forma, ajudar a frear a mudança climática. A lógica parecia direta: à medida que as geleiras e as plataformas de gelo derretem, elas poderiam liberar ferro no oceano.

O ferro é um nutriente essencial para o crescimento de minúsculas plantas marinhas. Ao se multiplicarem, essas plantas capturam dióxido de carbono, um gás que contribui para o aquecimento do planeta. Assim, mais ferro poderia significar mais plantas e menos dióxido de carbono na atmosfera.

Pesquisas recentes, porém, indicam que essa hipótese otimista não se confirma por completo.

Por que o ferro é tão importante

O Oceano Austral, ao redor da Antártica, tem um papel decisivo no funcionamento do planeta. Apesar de parecer um ambiente gelado e vazio, ele abriga grande atividade biológica. Nessas águas flutuam plantas microscópicas chamadas fitoplâncton.

Mesmo sendo quase invisíveis, elas sustentam toda a cadeia alimentar. Primeiro, o krill se alimenta do fitoplâncton; depois, pinguins, focas e até baleias gigantes dependem do krill.

Além de sustentar a vida marinha, o fitoplâncton realiza uma função crucial para o clima: ao produzir seu próprio alimento, ele retira dióxido de carbono do ar. Por isso, o Oceano Austral remove mais dióxido de carbono do que qualquer outro oceano da Terra.

Só que o fitoplâncton não cresce sem limitações. Ele precisa de ferro, de forma semelhante a como os seres humanos precisam de vitaminas. Quando há pouco ferro disponível na água, o crescimento desacelera.

Nessa situação, menos dióxido de carbono é retirado da atmosfera. É por isso que pesquisadores acompanham com atenção de onde vem o ferro que alimenta esse ecossistema.

Derretimento do gelo e fertilização por ferro

Durante anos, muitos cientistas defenderam que o derretimento das plataformas de gelo liberaria grandes quantidades de ferro no oceano - um mecanismo conhecido como fertilização por ferro.

O raciocínio era simples: o gelo aprisiona ferro; quando derrete, o ferro passa para a água; com esse reforço, o fitoplâncton cresce mais rápido; e, com mais plantas, mais dióxido de carbono seria removido do ar.

Alguns modelos climáticos chegaram a incorporar essa ideia ao projetar como o clima poderia evoluir no futuro.

Para verificar o quanto isso ocorre na prática, cientistas da Rutgers University New Brunswick e de outras instituições foram, em 2022, até a plataforma de gelo Dotson, na Antártica Ocidental. A expedição foi feita a bordo do navio de pesquisa Nathaniel B. Palmer.

Na região, água quente e profunda do oceano circula sob a plataforma de gelo flutuante e a derrete por baixo. Esse processo forma um sistema de circulação chamado de bomba de água de degelo. Ele mistura a água derretida com água profunda e empurra essa mistura para cima, em direção à superfície.

O objetivo do grupo era quantificar com precisão quanto ferro entra e quanto ferro sai desse sistema.

O que os cientistas mediram

A equipe recolheu amostras de água em dois pontos: onde a água profunda entra na área sob a plataforma de gelo e onde a água já misturada escoa para fora.

As análises mostraram que a própria água profunda já carregava ferro. E a água que saía da área da plataforma de gelo tinha apenas um pouco mais de ferro do que a água que entrava.

Esse acréscimo foi pequeno: a água de degelo adicionou somente cerca de 10% do ferro dissolvido presente na água que saía do sistema. O resultado indicou que o derretimento não é, afinal, a principal fonte de ferro.

De onde vem a maior parte do ferro

Os dados surpreenderam muitos pesquisadores. Aproximadamente 62% do ferro dissolvido vinha da água profunda do oceano. Cerca de 28% tinha origem em sedimentos no fundo do mar. E apenas cerca de 10% vinha da água de degelo.

“Cerca de 90% do ferro dissolvido que sai da cavidade sob a plataforma de gelo vem de águas profundas e de sedimentos fora da cavidade, e não da água de degelo”, afirmou Venkatesh Chinni, pesquisador de pós-doutorado e autor principal do estudo.

Esse achado contraria noções anteriores sobre como o ferro chega ao Oceano Austral.

Uma fonte escondida sob o gelo

Os pesquisadores também analisaram isótopos de ferro, que funcionam como impressões digitais químicas. Essas assinaturas ajudam a rastrear o local onde o ferro se formou originalmente.

Os resultados apontaram que parte do ferro pode vir de baixo da própria geleira. Sob o gelo, a água pode permanecer em regiões escuras com pouquíssimo oxigênio. Nesses ambientes, micróbios podem favorecer a liberação de ferro a partir das rochas. Esse ferro, então, segue em direção ao oceano.

“Nossa afirmação neste artigo é que a própria água de degelo carrega muito pouco ferro e que a maior parte do ferro que ela carrega vem da trituração e da dissolução do embasamento rochoso na camada líquida entre a rocha e a camada de gelo, e não do gelo que está elevando o nível do mar”, disse Rob Sherrell, pesquisador principal do estudo.

Partículas minúsculas também importam

O trabalho identificou ainda grandes quantidades de ferro preso a partículas muito pequenas na água. Esse ferro particulado era bem mais comum do que o ferro dissolvido.

Parte dessas partículas pode liberar ferro lentamente, em uma forma que o fitoplâncton consegue aproveitar. A bomba de água de degelo ajuda a elevar tanto a água profunda quanto partículas ricas em ferro em direção à superfície, onde a luz solar permite que as plantas cresçam.

Assim, o derretimento do gelo continua tendo um papel. Só que sua função principal é transportar ferro para cima a partir das águas profundas, e não acrescentar grandes volumes novos de ferro dissolvido.

O que isso significa para previsões climáticas

Alguns modelos climáticos partiram da premissa de que o derretimento do gelo liberaria muito ferro no oceano, mas este estudo indica que a contribuição é bem menor do que se esperava.

A maior parcela do ferro é fornecida pela água profunda e pelos sedimentos do fundo do mar. O derretimento atua principalmente como um mecanismo que faz a água rica em ferro subir.

Com o aquecimento contínuo da Antártica, o derretimento pode se intensificar. Isso pode empurrar mais água profunda para a superfície. Ainda assim, a principal fonte de ferro provavelmente seguirá sendo a água profunda e materiais debaixo do gelo, e não o gelo derretido em si.

A pesquisa refina a compreensão de como a Antártica influencia a química do Oceano Austral e, consequentemente, afeta os ecossistemas marinhos e o clima global.