Dependendo da época do ano e das mudanças no ambiente em que se formam e onde estão, as nuvens podem tanto aquecer quanto resfriar a superfície abaixo delas. Por isso, elas são a chave para as pesquisas em relação a quanto e com que rapidez o mar Ártico continuará a aquecer.

Por décadas, os cientistas presumiram que as perdas na cobertura de gelo do mar Ártico permitem a formação de mais nuvens perto da superfície do oceano. 

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Estudo foi realizado em uma região da Baía de Baffin, entre a Groenlândia e o Canadá. Imagem: Danita Delimont – Shutterstock

Agora, uma nova pesquisa da Nasa mostra que, ao liberar calor e umidade através de um grande buraco no gelo marinho conhecido como polínia, o oceano exposto alimenta a formação de mais nuvens que prendem o calor na atmosfera.

Segundo o site Phys, as descobertas vêm de um estudo sobre uma seção ao norte da Baía de Baffin, entre a Groenlândia e o Canadá, conhecida como North Water Polynya. 

Pesquisa contou com cientistas de diversas áreas da Nasa

Essa pesquisa está entre as primeiras a sondar as interações entre a polínia e as nuvens utilizando sensores ativos em satélites, o que permitiu aos cientistas analisar nuvens verticalmente em níveis mais baixos e mais altos da atmosfera.

“A abordagem permitiu aos cientistas detectar com mais precisão como a formação de nuvens mudou perto da superfície do oceano sobre a polínia e o gelo marinho circundante”, explicou Emily Monroe, cientista atmosférica do Langley Research Center da Nasa, que liderou o estudo.

Borda oeste da North Water Polynya vista durante um voo da Operação IceBridge. A extensão do buraco varia de ano para ano, mas pode ser grande o suficiente para cobrir a área de estados inteiros dos EUA, como a Virgínia. Imagem: NASA / Jeremy Harbeck

“Em vez de depender da saída do modelo e reanálise meteorológica para testar nossa hipótese, somos capazes de extrair dados de varredura de satélite quase instantâneos da área perto da polínia”, disse Monroe. “Uma vez que cada varredura é coletada em uma escala de tempo da ordem de cerca de 10 segundos, é mais provável que a polínia e o gelo próximo estejam experimentando as mesmas condições climáticas de grande escala, para que possamos distinguir com mais precisão o efeito que a mudança do gelo na superfície da água está tendo nas nuvens sobrejacentes”.

Conforme explica Linette Boisvert, “o gelo marinho age como uma tampa em uma panela de água fervente”. Boisvert é uma cientista do gelo marinho do Goddard Space Flight Center da Nasa que fez parte do estudo.

“Estamos recebendo mais calor e umidade do oceano indo para a atmosfera porque o gelo marinho atua como uma tampa ou uma barreira entre a superfície relativamente quente do oceano e a atmosfera fria e seca acima. Quando a tampa é removida, o calor e o vapor escapam para o ar”, disse Boisvert. “Esse aquecimento e umedecimento da atmosfera retarda o crescimento vertical do gelo marinho, o que significa que ele não será tão espesso, por isso é mais vulnerável ao derretimento nos meses de verão”.

Cubos de gelo em um copo com bebida

Como outras polínias no Ártico e Antártico, o North Water Polynya se forma quando padrões de vento específicos sopram em uma direção persistente e rasgam buracos no gelo. Esses padrões de vento só existem nos meses de inverno, e os buracos abrem e fecham repetidamente, expondo e isolando alternadamente o oceano.

Os pesquisadores ressaltam como o gelo marinho influencia uma região que desempenha um papel fundamental na regulação do ritmo do aquecimento global, com o aumento do nível do e outros efeitos das mudanças climáticas causadas pelo homem.

De acordo com o estudo, o gelo marinho não eleva o nível do mar global diretamente. Funciona como cubos de gelo em uma bebida: o derretimento do gelo marinho não aumenta diretamente o volume de água no oceano. 

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Ainda assim, a redução da extensão do gelo marinho do Ártico pode expor a água do mar relativamente quente aos mantos de gelo costeiros e geleiras da região, causando mais derretimento que contribui com água doce para o oceano e causa o aumento do nível do mar.

A nova pesquisa mostra que nuvens baixas sobre a polínia emitiram mais energia ou calor do que as nuvens em áreas adjacentes cobertas pelo gelo marinho. Essas nuvens baixas continham mais água líquida também – quase quatro vezes mais do que as nuvens sobre o gelo marinho próximo. 

Nuvens funcionam como um cobertor espesso sobre o mar Ártico

O aumento da cobertura de nuvens e o calor sob as nuvens persistiram por cerca de uma semana após cada ocasião em que a polínia congelou durante o período do estudo.

“Só porque o gelo marinho se reforma e a polínia se fecha, isso não significa que as condições voltem ao normal imediatamente”, disse Boisvert. “Mesmo que as fontes de umidade tenham essencialmente desaparecido, esse efeito de nuvens extras e aumento do efeito radiativo da nuvem para a superfície permanece por um tempo após o congelamento da polínia”.

“Nossas descobertas também sugerem que a resposta das nuvens à polínia prolongou o tempo que o buraco permaneceu aberto”, disse Patrick Taylor, cientista climático da Nasa Langley, que também fez parte do estudo.

“Eles podem criar um cobertor mais espesso e aumentar a quantidade de calor emitida para a superfície”, disse Taylor. “O calor emitido ajuda a manter a superfície da North Water Polynya um pouco mais quente e ajuda a prolongar o próprio evento”.

Os processos meteorológicos em grande escala muitas vezes tornam os estudos sobre o aquecimento do Ártico mais difíceis. No entanto, repetidas aberturas no gelo marinho na mesma região criam um laboratório natural para estudar o feedback entre nuvens e a alternância entre gelo marinho e polínias.

“Podemos comparar as áreas de gelo marinho e de água aberta, e as nuvens sobre esses dois tipos de superfície em proximidade suficiente, para que não tenhamos que nos preocupar com grandes mudanças nas condições atmosféricas que confundiram estudos anteriores”, disse Taylor. “Se não houver uma resposta da nuvem a um evento polínia onde o gelo marinho vai embora ao longo de alguns dias, você não esperaria uma resposta em qualquer outro lugar. A abertura de uma polínia é uma força distinta muito forte”.

Agora, a equipe está planejando levar sua pesquisa para o próximo nível e testar se um efeito de nuvem semelhante pode ser observado em outras áreas onde o gelo do mar e o oceano aberto se encontram.

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