Geografia das Regiões Polares: Uma análise do gelo marinho antártico

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Geografia das Regiões Polares:

Uma análise do gelo marinho antártico

Erika Lajtman

Gisele Paula

Paula Magalhães

2015

Introdução

A Criosfera exerce um papel fundamental no sistema ambiental global, dentre um dos seus componentes temos o gelo marinho. Esse trabalho vai dissertar somente sobre o gelo marinho antártico no hemisfério sul.  O gelo marinho no sul forma uma espécie de cinturão ao redor do continente Antártico. O gelo marinho se destaca quanto sua importância para o albedo do planeta, para manutenção do clima global, e ainda com sua influencia na dinâmica das águas oceânicas, como na manutenção de vida de algumas espécies e sua extensão pode afetar diretamente o clima na América do Sul como no Brasil em algumas regiões. Em sua dinâmica, ele está sujeito a algumas forças, e também se difere em alguns aspectos do gelo marinho formado no Ártico. Somente com o avanço da tecnologia foi possível uma melhor compreensão de seus processos de formação e de movimentação.  Desde 1700 expedições são realizadas para Antártica onde a presença do gelo marinho é motivo de preocupação para os navegadores.

Gelo marinho e suas definições

O gelo marinho (ou banquissa) é formado pelo congelamento da água do mar. Na Antártica, o gelo marinho inicia sua formação ao redor das margens continentais e chega a cobrir, no inverno, uma área de cerca de 20 milhões km², diminuindo no verão, quando ocupa uma área de 2 milhões de km², aproximadamente.

Seu processo de formação é lento e requer o resfriamento da coluna d’água a temperaturas próximas ao seu ponto de congelamento (-1,8 ºC). A água doce congela a 0ºC, mas a sua densidade máxima é a 4ºC. Quando a temperatura do ar está muito fria, a água a 4ºC afunda, por ser mais densa, enquanto que a água no ponto de congelamento a 0ºC flutua. Assim, o gelo marinho se forma de cima para baixo. Por ser salgada, a água do mar possui densidade máxima próxima ao ponto de congelamento fazendo com que esta tenda a afundar enquanto a água quente, que está embaixo, sobe formando uma célula de convecção. Quando a temperatura do ar é suficientemente fria para fazer com que uma boa profundidade da coluna d’águaestá toda resfriada ao ponto de congelamento, a convecção diminui e a água do mar começa a congelar.

O gelo formado é menos denso e durante sua formação, ele expulsa o conteúdo de sal, tornando-se ainda menos denso, fazendo com que flutue. Parte do sal expulso fica retida em canais no seu interior, chamados de canais de salmoura que abrigam diversos tipos de comunidades vivas.

A formação completa do gelo passa por diferentes etapas, dependendo das condições hidrodinâmicas locais. Seu início é caracterizado por pequenos cristais de 3 a 4 mm de diâmetro que são chamados de “frazil ice”. Nesta etapa a água fica com uma aparência oleosa. Estes cristais se acumulam e, conforme a temperatura diminui, se ligam e consolidam em estruturas parecidas com grandes panquecas, recebendo o nome de “pancake ice”. As panquecas, por sua vez, também se consolidam e formam os “ice sheets” ou lençóis de gelo. No inverno, estes lençóis podem chegar a cerca de 1 metro de espessura na Antártica.

É importante compreender a diferença entre a plataforma de gelo e o gelo marinho. As plataformas de gelo têm origem continental de água doce e são formadas pelo espalhamento horizontal de geleiras que chegam até a linha de costa. A gravidade, além de causar o espalhamento, ocasiona a quebra de grandes icebergs. Em contraponto, o gelo marinho forma-se na água do marsalgada e é muito mais fino. Tem a característica de se formar, crescer e derreter no mar.

Influência Climática

Mesmo que o gelo marinho ocorra somente nos pólos, ele tem a capacidade de influenciar em todo o sistema climático global. O gelo tem um albedo elevado e reflete de volta para o espaço quase toda a energia que recebe do sol. O gelo marinho age como isolante, impedindo a troca de calor entre a atmosfera e o oceano.  É essa superfície branca que mantêm a temperatura baixa dos pólos. Se a temperatura aumentar um pouco, a área coberta pelo gelo marinho vai diminuir consideravelmente ao ponto de não refletir a mesma energia que refletia antes. A energia solar passa a ser absorvida pela superfície, aumentando cada vez mais a temperatura. Essa retroalimentação se torna um ciclo de aquecimento do planeta. Por isso, as regiões polares são consideradas muito sensíveis às mudanças climáticas.

Os leads são grandes fraturas dentro da extensão do gelo marinho, podem chegar a dezenas de quilômetros de comprimento. Essas rachaduras no gelo marinho permitem a troca de calor entre o oceano e a atmosfera no inverno. A quantidade de leads é crucial para a quantidade de calor perdido para a atmosfera. O albedo menor pode vir a derreter cada vez mais o gelo circundante, tornando um ciclo de retroalimentação positiva. Essa troca de energia ocasiona a formação de nuvens e precipitação, alterando o clima local no gelo marinho. Essas rachaduras também permitem a navegação e à alimentação de focas, pinguins na Antártica.

As polynyas são aberturas no gelo marinho onde a água do mar aflora. Elas são encontradas no meio do gelo marinho normalmente de forma circular ou oval. São fontes de alimento para a vida selvagem como pinguins e focas. Além disso, são também acesso entre a atmosfera e o oceano, formando durante o verão uma das áreas mais ricas em nutrientes do mundo. As polynyas são formadas pela transferência de calor entre dois corpos: a água do mar e o gelo marinho. Elas ocorrem normalmente quando a topografia no fundo do oceano faz com que a água quente suba impedindo a formação de gelo. A água mais quente do oceano transfere calor sensível para o gelo marinho que derrete e impede a formação de um novo gelo marinho. Assim como os leads, as polynyas são muito importantes para o clima.  São fontes de umidade e calor para atmosfera, podendo alterar todo o clima daquela área.

Como analisamos anteriormente, o clima do planeta é resultado das diversas trocas de energia no mundo. O oceano e a atmosfera são grandes sistemas de energia que percorrem o planeta sempre em busca do equilíbrio.  Transporte de calor, de massas de ar e correntes marítimas são formas naturais de estabelecer um equilíbrio. Nesse sentido, podemos analisar como o gelo marinho também interfere em toda a dinâmica das águas oceânicas, sendo mais uma vez determinante do clima.

Durante o congelamento da água do mar, o sal é expulso formando uma camada abaixo do gelo mais densa. A água polar densa e fria viaja até o equador. Enquanto a água quente e menos densa do equador viaja até os pólos. Esse processo de transporte de calor entre o equador e os pólos é chamado de circulação termohalina. Em busca pelo equilíbrio, as interações percorrem enormes distâncias. A mudança de extensão ou massa de gelo marinho pode alterar toda essa dinâmica de circulação das águas oceânicas.