O Oceano Ártico foi coberto por até 900 metros de espessura de gelo de plataforma e foi preenchido inteiramente com água doce pelo menos duas vezes nos últimos 150.000 anos. Esta descoberta surpreendente, relatada na última edição da revista Nature, é o resultado de pesquisas de longo prazo feitas por cientistas do Instituto Alfred Wegener e do MARUM. Com uma análise detalhada da composição dos depósitos marinhos, os cientistas puderam demonstrar que o Oceano Ártico bem como os mares nórdicos não continham sal marinho em pelo menos dois períodos glaciais. Ao invés disso, estes oceanos eram preenchidos com grandes quantidades de água doce sob um espesso escudo de gelo. Esta água poderia então ser liberada no Atlântico Norte em períodos de tempo muito curtos. Tais entradas repentinas de água doce poderiam explicar as rápidas oscilações climáticas para as quais nenhuma explicação satisfatória havia sido encontrada anteriormente.

Cerca de 60.000 a 70.000 anos atrás, em uma parte particularmente fria do último período glacial, grandes partes do norte da Europa e da América do Norte foram cobertas por camadas de gelo. O manto de gelo europeu cobria uma distância de mais de 5000 quilômetros, da Irlanda e Escócia via Escandinávia até a borda oriental do Mar de Kara (Oceano Ártico). Na América do Norte, grandes partes do que hoje é conhecido como Canadá foram enterradas sob dois grandes lençóis de gelo. A Groenlândia e partes da costa do Mar de Bering também foram glaciadas. Como era a situação do gelo ainda mais ao norte, no Oceano Ártico? Estava coberto por espessos gelos do mar, ou talvez com as línguas destes vastos lençóis de gelo flutuando sobre ele, muito além do Polo Norte?

As respostas científicas a estas perguntas têm sido mais ou menos hipotéticas até agora. Em contraste com os depósitos em terra, onde rochas erráticas, morenas e vales glaciais são os marcos óbvios das geleiras, apenas poucos vestígios de vastas plataformas de gelo haviam sido encontrados até agora no Oceano Ártico. Geocientistas do Instituto Alfred Wegener Centro Helmholtz para Pesquisa Polar e Marinha (AWI) e Centro MARUM para Ciências Ambientais Marinhas da Universidade de Bremen agora compilaram evidências existentes do Oceano Ártico e dos Mares Nórdicos, e as combinaram com novos dados para chegar a uma conclusão surpreendente.

De acordo com seu estudo, as partes flutuantes das camadas de gelo do norte cobriram grandes partes do Oceano Ártico nos últimos 150.000 anos. Uma vez há cerca de 70.000-60.000 anos e também há cerca de 150.000-130.000 anos. Em ambos os períodos, água doce acumulada sob o gelo, criando um Oceano Ártico completamente fresco por milhares de anos.

“Estes resultados significam uma mudança real em nosso entendimento do Oceano Ártico em climas glaciais. Para nosso conhecimento, esta é a primeira vez que um refrescamento completo do Oceano Ártico e dos mares nórdicos foi considerado – não apenas uma vez, mas duas”, diz o primeiro autor, Dr. Walter Geibert, geochemista do Instituto Alfred Wegener.

O tório está ausente nos sedimentos, portanto a água salina deve ter estado ausente

Sua descoberta é baseada em análises geológicas de dez núcleos de sedimentos de diferentes partes do Oceano Ártico, do Estreito de Fram e dos Mares Nórdicos. Os depósitos empilhados espelham a história climática dos glaciais do passado. Ao investigar e comparar os registros de sedimentos, os geocientistas descobriram que faltava um indicador importante, sempre nos mesmos dois intervalos. “Em água salgada do mar, a decomposição do urânio natural resulta sempre na produção do isótopo tório-230. Esta substância se acumula no fundo do mar, onde permanece detectável por muito tempo devido a sua meia-vida de 75.000 anos”, explica Walter Geibert.

Portanto, os geólogos usam frequentemente este isótopo de tório como um relógio natural. “Aqui, sua ausência repetida e disseminada é o presente que nos revela o que aconteceu. De acordo com nosso conhecimento, a única explicação razoável para este padrão é que o Oceano Ártico foi preenchido com água doce duas vezes em sua história mais jovem – na forma congelada e líquida”, explica a co-autora e micropaleontóloga Dra. Jutta Wollenburg, também da AWI.

Uma nova imagem do Oceano Ártico

Como uma grande bacia oceânica, conectada por vários estreitos com o Atlântico Norte e o Oceano Pacífico, pode tornar-se inteiramente doce? “Tal cenário é perceptível se percebermos que nos períodos glaciais, o nível global do mar era até 130 metros mais baixo do que hoje, e as massas de gelo no Ártico podem ter restringido ainda mais a circulação oceânica”, afirma o co-autor Professor Ruediger Stein, geólogo do AWI e do MARUM.

Oceano ártico Já foi uma enorme bacia de água doce — (Alfred Wegener Institute / Martin Künsting)

Conexões superficiais como o Estreito de Bering ou os sons do arquipélago canadense estavam acima do nível do mar na época, cortando completamente a conexão com o Oceano Pacífico. Nos mares nórdicos, grandes icebergs ou placas de gelo que se estendem sobre o fundo do mar restringiam a troca de massas de água. O fluxo de geleiras, o gelo derrete no verão e os rios que drenam para o Oceano Ártico continuavam a fornecer grandes quantidades de água doce ao sistema, pelo menos 1200 quilômetros cúbicos por ano. Uma parte desta quantidade teria sido forçada através dos mares nórdicos através das estreitas conexões mais profundas na crista Groenlândia-escócia para o Atlântico Norte, impedindo que a água salina penetrasse mais ao norte. Isto resultou no refrescamento do Oceano Ártico.

“Uma vez que o mecanismo das barreiras de gelo falhou, água salina mais pesada poderia encher novamente o Oceano Ártico”, diz Walter Geibert. “Acreditamos que então poderia rapidamente deslocar a água doce mais leve, resultando em uma descarga repentina da quantidade acumulada de água doce sobre o limite sul rasa dos mares nórdicos, a Groenlândia-Scotlândia-Ridge, para o Atlântico Norte”.

Um conceito que assume que enormes quantidades de água doce foram armazenadas no Oceano Ártico e disponíveis para liberação rápida ajudaria a entender a conexão entre uma série de flutuações climáticas do passado. Também ofereceria uma explicação para algumas discrepâncias aparentes entre as diferentes maneiras de reconstruir os níveis do mar no passado. “Os restos dos recifes de coral têm apontado para um nível do mar um pouco mais alto em certos períodos frios do que as reconstruções a partir dos núcleos de gelo antártico, ou reconstruções a partir das conchas calcárias de pequenos organismos marinhos”, explica Walter Geibert. “Se aceitarmos agora que a água doce pode não só ter sido armazenada em forma sólida em terra, mas também em forma líquida no oceano, as diferentes reconstruções do nível do mar concordam melhor e podemos conciliar a localização dos recifes de coral com os cálculos do orçamento de água doce”.

A liberação de água doce do Oceano Ártico também pode servir como uma explicação para alguns eventos abruptos de mudança climática durante o último período glacial. Durante tais eventos, as temperaturas na Groenlândia poderiam subir de 8-10 graus centígrados dentro de poucos anos, retornando apenas às temperaturas glaciais frias originais ao longo de centenas ou milhares de anos. “Vemos aqui um exemplo de um ponto de inflexão do clima ártico passado do sistema terrestre. Agora precisamos investigar com mais detalhes como estes processos estavam interligados e avaliar como este novo conceito do Oceano Ártico ajuda a fechar mais lacunas em nosso conhecimento, em particular em vista dos riscos da mudança climática causada pelo homem”, diz Walter Geibert.

Release de Alfred Wegener Institute.