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Primeira evidência direta da mistura ocea¢nica na corrente do Golfo
A Corrente do Golfo éum dos maiores impulsionadores da produtividade climática e biológica da Fla³rida a  Terra Nova e ao longo da costa oeste da Europa.
Por University of Maryland - 06/07/2020


A plataforma de reboque "Triaxus" rompe asuperfÍcie irregular do oceano durante uma tempestade. Ao rebocar essa plataforma com instrumentos de monitoramento atravanãs da a¡gua, alterando sua profundidade em um padrãode "ioia´" enquanto viajava, os cientistas criaram instanta¢neos de alta resolução de como um corante liberado a montante evolua­a na frente da corrente do Golfo. Crédito: Craig M. Lee, UW APL

Novas pesquisas fornecem a primeira evidência direta do efeito liquidificador da Corrente do Golfo, identificando um novo mecanismo de mistura de águaatravanãs da corrente que se move rapidamente. Os resultados tem implicações importantes para clima, clima e pesca, porque a mistura ocea¢nica desempenha um papel crítico nesses processos. A Corrente do Golfo éum dos maiores impulsionadores da produtividade climática e biológica da Fla³rida a  Terra Nova e ao longo da costa oeste da Europa.

O estudo multi-institucional liderado por um pesquisador da Universidade de Maryland revelou que agitar-se ao longo das margens da Corrente do Golfo em áreas tão pequenas quanto um quila´metro pode ser uma das principais fontes de mistura ocea¢nica entre as a¡guas dos dois lados da corrente. O estudo foi publicado no Proceedings da Academia Nacional de Ciências em 6 de julho de 2020.

"Este debate de longa data sobre se a Corrente do Golfo age como um misturador ou uma barreira para a mistura ocea¢nica considerou principalmente grandes redemoinhos oceânicos, com dezenas de quila´metros a cem quila´metros de dia¢metro", disse Jacob Wenegrat, professor assistente do Departamento de Atmosfera da UMD. e Oceanic Science e o principal autor do estudo. "O que estamos acrescentando a esse debate éessa nova evidência de que a variabilidade na escala de quila´metros parece estar misturando bastante. E essas escalas são realmente difa­ceis de monitorar e modelar".

Amedida que a corrente do Golfo percorre a costa leste dos EUA e do Canada¡, ela traz águaquente e salgada dos tra³picos para o norte do Atla¢ntico. Mas a corrente também cria uma parede invisível de águaque divide duas regiaµes oceânicas: distintas: as a¡guas mais frias e frescas ao longo da borda norte da Corrente do Golfo, que giram no sentido anti-hora¡rio, e as a¡guas mais quentes e salgadas na borda sul da corrente. que circulam no sentido hora¡rio.

Uma equipe de pesquisa implantou uma ba³ia do R / V Knorr antes de liberar um corante
fluorescente na a¡gua. Os cientistas acompanharam a deriva de ambos os corantes
e flutuam atravanãs da corrente do Golfo, revelando uma mistura significativa
de a¡guas atravanãs da corrente rápida. Crédito: Craig M. Lee, UW APL

Quanta mistura ocea¢nica ocorre na corrente do Golfo tem sido motivo de debate cienta­fico. Como resultado, os modelos oceânicos que prevaªem clima, clima e produtividade biológica não foram totalmente responsa¡veis ​​pela contribuição da mistura entre os dois tipos muito diferentes de águaem ambos os lados da corrente.

Para conduzir o estudo, os pesquisadores tiveram que levar seus instrumentos a  fonte: a beira da corrente do Golfo. Duas equipes de cientistas a bordo de dois navios de pesquisa de classe global enfrentaram tempestades de inverno no Oceano Atla¢ntico para liberar um corante fluorescente ao longo da frente norte da corrente do Golfo e trazr seu caminho nos dias seguintes.
 
A primeira equipe lançou o corante junto com uma ba³ia contendo um farol acaºstico. A jusante, a segunda equipe rastreou a ba³ia e monitorou a concentração do corante, juntamente com a temperatura da água, salinidade, química e outras caracterí­sticas.

De volta a  costa, Wenegrat e seus co-autores desenvolveram simulações de alta resolução dos processos fa­sicos que poderiam causar a dispersão do corante na águada maneira que as equipes de campo registravam. Seus resultados mostraram que a turbulaªncia em áreas tão pequenas quanto um quila´metro exerceu uma influaªncia importante no caminho do corante e resultou em uma mistura significativa das propriedades da a¡gua, como salinidade e temperatura.

O corante fluorescente fornece uma maneira única de acompanhar a evolução e a
mistura de águana corrente do Golfo. Em um estudo recente, o corante fluorescea­na
(como mostrado aqui) foi lana§ado ao longo da parede norte da Corrente do Golfo
e rastreado por navio enquanto se misturava horizontalmente ao longo
da corrente. Crédito: Lance Wills, WHOI

"Esses resultados enfatizam o papel da variabilidade em escalas muito pequenas que atualmente são difa­ceis de observar usando manãtodos padra£o, como observações de satanãlite", disse Wenegrat. "A variabilidade nessa escala não estãoatualmente resolvida nos modelos clima¡ticos globais e não seránas próximas décadas, por isso nos leva a pensar: o que estamos perdendo?"

Ao mostrar que a mistura em pequena escala na corrente do Golfo pode ter um impacto significativo, o novo estudo revela um importante e sub-reconhecido colaborador da circulação ocea¢nica, biologia e potencialmente clima.

Por exemplo, a Corrente do Golfo desempenha um papel importante no que éconhecido como bomba biológica ocea¢nica - um sistema que retanãm o excesso de dia³xido de carbono, protegendo o planeta do aquecimento global. Nas a¡guas superficiais da regia£o da Corrente do Golfo, a mistura ocea¢nica influencia o crescimento do fitopla¢ncton - a base da cadeia alimentar do oceano. Estes fitopla¢ncton absorvem dia³xido de carbono perto dasuperfÍcie e depois afundam no fundo, levando carbono com eles e prendendo-o no fundo do oceano. Os modelos atuais da bomba biológica ocea¢nica não respondem pelo grande efeito que a mistura em pequena escala na corrente do Golfo poderia ter no crescimento do fitopla¢ncton.

"Para progredir nisso, precisamos encontrar maneiras de quantificar esses processos em uma escala mais fina usando a teoria, modelos numanãricos de ponta e novas técnicas de observação", disse Wenegrat. "Precisamos ser capazes de entender seu impacto na circulação em larga escala e na biogeoquímica do oceano".

O artigo de pesquisa, "Mistura aprimorada atravanãs do limite do giro na frente da corrente do Golfo", Jacob O. Wenegrat, Leif N. Thomas, Miles A. Sundermeyer, John R. Taylor, Eric A. D'Asaro, Jody M. Klymak, R. Kipp Shearman e Craig M. Lee, foram publicados na edição de 6 de julho de 2020 da Proceedings da Academia Nacional de Ciências .

 

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