A pesquisa foi conduzida por cientistas do Segundo Instituto de Oceanografia do Ministério dos Recursos Naturais (SIO-MNR) e do Instituto de Geografia e Limnologia de Nanjing (NIGLAS) da Academia Chinesa de Ciências. Os 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 no ciclo global do carbono, absorvendo uma grande parte do carbono emitido pela atividade humana. No entanto, apesar da sua relevância, continua a ser a “maior fonte de incerteza” nos cálculos de fluxo de CO₂ global.

Essa incerteza advém da falta de observações durante o inverno. Por vários meses ao longo do ano, o Oceano Austral permanece em escuridão total e enfrenta condições climáticas extremas, tornando as medições diretas quase impossíveis. Durante esse período, a região se transforma em um “caixa-preta observacional.” Os satélites tradicionais, que dependem da luz solar refletida (sensores passivos) para detectar as propriedades do oceano, não conseguem coletar dados nessas condições, deixando os cientistas dependentes de modelos incompletos ou estimados.

Utilizando Lasers para Ver no Escuro

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

O LIDAR, ao contrário dos sensores passivos, emite seus próprios sinais de luz, funcionando de maneira semelhante ao radar, mas com lasers em vez de ondas de rádio. Essa tecnologia permitiu 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 deixado de fora quase 40% da emissão de CO₂ no inverno do Oceano Austral. “Nossas descobertas sugerem que o papel do Oceano Austral no ciclo global do carbono é mais complexo e dinâmico do que se conhecia anteriormente,” afirmou o Prof. Kun Shi do NIGLAS.

Repensando 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 um novo “modelo de três laços” para explicar como a troca de CO₂ varia entre diferentes regiões.

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

Implicações para o Clima Global

Preencher essa lacuna de dados de longa data pode resultar em orçamentos de carbono global mais precisos, que formam 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 satélite com aprendizado de máquina para estudar as regiões mais remotas e dinâmicas do planeta, abrindo novas possibilidades para a compreensão do sistema climático da Terra durante todo o ano.