Aquecimento oceânico subsuperficial em escala milenar a orbital e formação de polênias na costa de Dronning Maud Land durante o último glacial

Por que o calor oculto sob o gelo antártico importa

Quando imaginamos a última era do gelo, visualizamos um mundo congelado e imutável. No entanto, sob o gelo marinho que margeia a Antártica, o oceano estava longe de ficar parado. Este estudo investiga profundamente abaixo da superfície do Mar de Weddell, na frente de Dronning Maud Land, na Antártida Oriental, e mostra que pulsos de água relativamente mais quente subiram repetidamente em direção à superfície, abrindo grandes áreas de água livre de gelo chamadas polênias. Essas emissões de calor ocultas não derreteram a camada de gelo por completo; podem até ter ajudado em seu crescimento. Compreender como essa antiga interação entre oceano, gelo e atmosfera funcionava é crucial para prever como os oceanos em aquecimento de hoje podem remodelar a Antártica e o nível global do mar.

Um exclusivo cápsula temporal oceânica no fundo do mar

Os pesquisadores recuperaram um longo núcleo de sedimento do Planalto Bungenstock, um ressalto submarino no Weddell Oriental, a cerca de 70 quilômetros ao norte da borda moderna da plataforma continental antártica. Nesse núcleo, lodo e pequenas conchas de microrganismos planctônicos chamados foraminíferos (especificamente Neogloboquadrina pachyderma) se acumularam quase continuamente entre 75.000 e 20.000 anos atrás, cobrindo boa parte da última era do gelo. Essas conchas preservam sutis assinaturas químicas da água em que cresceram. Ao medir vários sinais independentes nas conchas — isótopos de oxigênio e carbono, razões magnésio/ cálcio e raros isótopos “agregados” — a equipe reconstruiu mudanças na temperatura subsuperficial, salinidade e nutrientes nos 50–150 metros superiores do oceano ao longo de dezenas de milhares de anos.

Água quente escondida sob a superfície fria

Hoje, o Oceano Austral superior é estratificado: uma camada de superfície muito fria e relativamente menos salgada repousa sobre uma massa mais salgada e ligeiramente mais quente chamada “Água Profunda Quente”. O contraste de densidade entre essas camadas mantém a água quente em profundidade e ajuda a proteger as plataformas de gelo costeiras do derretimento. O núcleo de sedimento mostra que durante o último período glacial esse equilíbrio mudou repetidamente. Os proxys revelam episódios em que as temperaturas a 50–150 metros abaixo da superfície aumentaram cerca de 1–2 °C ao mesmo tempo em que as temperaturas do ar na Antártica esfriavam. Esses episódios de aquecimento subsuperficial também coincidiam com condições mais salinas e mais ricas em nutrientes, indicando que a massa de água mais quente e profunda havia subido para profundidades mais rasas onde os foraminíferos viviam.

Polênias antigas abrindo-se dentro de um mar congelado

Durante as partes mais frias da última era do gelo — especialmente por volta de 72–63, 58–55, 52–48, 43–40 e 38–20 mil anos atrás — as evidências indicam que a água profunda mais quente subiu mais perto da superfície. Os autores argumentam que essa reorganização vertical de calor e salinidade enfraqueceu repetidamente a estratificação por densidade e favoreceu a formação de polênias de águas abertas em frente a Dronning Maud Land, mesmo com gelo marinho extenso e espesso em outras áreas. Nessas polênias, o gelo marinho não conseguia se formar ou persistir facilmente porque o calor aflorava de baixo e escapava para a atmosfera. Pistas independentes corroboram essa imagem: outros núcleos de sedimento na região mostram produtividade incomumente alta e boa preservação de conchas durante tempos glaciais, e fósseis de colônias de petreles-da-neve em terra indicam que água livre devia estar disponível dentro do seu limitado raio de busca, apesar da cobertura ampliada de gelo marinho.

Ventos, gelo e oceanos distantes como co‑conspiradores

O estudo relaciona essas polênias recorrentes a uma teia de forças interagentes que atuam em diferentes escalas de tempo. Em escalas orbitais de cerca de 41.000 anos, mudanças na inclinação da Terra alteraram o contraste entre climas de baixas e altas latitudes. Períodos de baixa inclinação intensificaram as diferenças de temperatura entre trópicos e polos, favorecendo ventos oeste mais fortes e maior advecção de água profunda quente para o Giro de Weddell. Ao mesmo tempo, amplo gelo marinho glacial e ventos catabáticos fortes de uma camada de gelo antártica maior ajudavam a aprisionar calor em profundidade até que o oceano superior se tornasse instável o suficiente para revirar. Em escalas de tempo mais curtas, milenares, os aquecimentos subsuperficiais no Oceano Austral tenderam a ocorrer quando a Circulação Meridional de Revolvimento do Atlântico — um componente-chave da circulação oceânica global — estava forte. Isso aponta para uma ligação em balanço entre mudanças climáticas no Atlântico Norte e no Oceano Austral.

O que isso significa para as eras do gelo e para o nosso futuro

Os autores concluem que uma recorrente “Polênia Glacial de Dronning Maud Land” era uma característica normal da última era do gelo, provavelmente tão grande quanto a Grande Polênia de Weddell observada nos anos 1970, mas operando por milhares de anos em vez de apenas alguns anos. Ao ventilar calor do oceano para a atmosfera durante episódios frios, essas polênias podem ter aumentado as precipitações de neve sobre a Antártica e espessado a camada de gelo na margem continental, mesmo enquanto agitavam o oceano profundo e possivelmente afetavam a circulação global e o armazenamento de carbono. Embora as polênias modernas vistas por satélite se formem sob condições de fundo diferentes, elas mostram que essa região continua altamente sensível a pequenas mudanças nos ventos, no gelo marinho e na estrutura oceânica. O passado oferece, portanto, um aviso: mudanças no calor subsuperficial oculto ao redor da Antártica podem reorganizar rapidamente o sistema gelo–oceano, com consequências que podem repercutir em todo o planeta.

Citação: Pinho, T.M.L., Nürnberg, D., Nele Meckler, A. et al. Millennial-to-orbital-scale subsurface ocean warming and Polynya formation off Dronning Maud Land during the last glacial. Nat Commun 17, 2440 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-70498-w

Palavras-chave: polênias antárticas, circulação do Oceano Austral, aquecimento oceânico subsuperficial, último período glacial, Dronning Maud Land