A pesquisa foi conduzida por cientistas do Segundo Instituto de Oceanografia, Ministério dos Recursos Naturais (SIO-MNR), e do Instituto de Geografia e Limnologia de Nanjing (NIGLAS) da Academia Chinesa de Ciências. Seus resultados foram publicados na revista Science Advances em 5 de novembro.

O Papel do Oceano no Equilíbrio de Carbono da Terra

O Oceano Austral desempenha uma função crucial na regulação do ciclo global do carbono, absorvendo uma quantidade significativa de carbono resultante das atividades humanas. No entanto, mesmo com sua importância, continua sendo a “maior fonte de incerteza” nas estimativas de fluxo de CO₂ global.

Essa incerteza decorre da escassez de observações durante o inverno. Durante meses a cada ano, o Oceano Austral fica mergulhado na escuridão total e é afetado por vento extremo, tornando a medição direta praticamente impossível. Nesse período, a região se transforma em uma “caixa preta observacional”. Satélites tradicionais, que dependem da luz solar refletida (sensores passivos) para detectar propriedades oceânicas, não conseguem coletar dados nessas condições, fazendo com que os cientistas dependam de modelos incompletos ou estimados.

Usando Lasers para Enxergar na Escuridão

Para superar essa limitação, os pesquisadores aplicaram uma abordagem inovadora que combinou 14 anos de dados de um instrumento de satélite baseado em laser, chamado LIDAR (na missão CALIPSO), com análise de aprendizado de máquina.

O LIDAR, ao contrário dos sensores passivos, emite seus próprios sinais de luz, funcionando de forma similar ao radar, mas utilizando lasers em vez de ondas de rádio. Essa tecnologia possibilitou à equipe observar o oceano mesmo durante a noite polar e criar o primeiro registro contínuo, baseado em observações, da troca de CO₂ no inverno no Oceano Austral.

Os resultados revelaram que as estimativas anteriores haviam subestimado em quase 40% a emissão de CO₂ do Oceano Austral durante o inverno. “Nossas descobertas sugerem que o papel do Oceano Austral no ciclo global do carbono é mais complexo e dinâmico do que se conhecia anteriormente”, disse o Prof. Kun Shi do NIGLAS.

Reavaliando a Dinâmica do Carbono no Oceano

Além de atualizar os números, o estudo redefine a compreensão dos cientistas sobre o movimento de carbono no Oceano Austral. A equipe apresentou uma nova “estrutura de três laços” para explicar como a troca de CO₂ varia em diferentes regiões.

Na Zona Antártica (ao sul de 60°S), fatores físicos, como o gelo marinho e a salinidade, são os principais responsáveis pela troca de CO₂. No Laço da Frente Polar (45°S-60°S), a interação entre o CO₂ atmosférico e a atividade biológica (clorofila) se torna mais influente. Enquanto isso, no Laço Subpolar (ao norte de 45°S), a temperatura da superfície do mar desempenha o papel predominante.

Implicações para o Clima Global

Preencher essa lacuna de dados de longa data pode resultar em orçamentos de carbono global mais precisos, que são a base das projeções climáticas utilizadas por organizações como o Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC).

Esta pesquisa destaca o potencial da combinação de sensoriamento ativo por satélites com aprendizado de máquina para estudar as regiões mais remotas e dinâmicas do planeta, abrindo novas possibilidades para entender o sistema climático da Terra ao longo do ano.