M3 Ressurgência e afundamento

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A ressurgência costeira é a ascensão de águas profundas, frias e ricas em nutrientes à superfície, impulsionada principalmente pelo transporte de Ekman ao longo da costa. Quando o vento sopra paralelamente à costa, deixando-a à sua esquerda (no Hemisfério Norte), esse transporte de Ekman empurra a água da superfície para longe da costa. É precisamente essa água em recuo que cria um déficit próximo à costa, um déficit que é eventualmente compensado pela ressurgência de água subsuperficial. Os principais sistemas de ressurgência costeira do mundo — ao largo do Peru e do Chile, da Califórnia, de Benguela e das Ilhas Canárias — estão todos localizados nas margens orientais dos oceanos e, graças a esse influxo constante de nutrientes das profundezas, constituem alguns dos ecossistemas marinhos mais produtivos do planeta.

A ressurgência equatorial, por outro lado, ocorre porque o efeito Coriolis muda de sinal precisamente no equador. Isso faz com que o transporte de Ekman aponte para o norte no Hemisfério Norte e para o sul no Hemisfério Sul, gerando uma divergência que atrai água profunda para a superfície. No Pacífico equatorial central e oriental, essa ressurgência mantém a água da superfície significativamente mais fria, em torno de 24 graus Celsius, em comparação com os aproximadamente 29 graus Celsius observados no Pacífico ocidental. É precisamente esse gradiente de temperatura que impulsiona os ventos alísios e inicia o ciclo El Niño-Oscilação Sul (ENSO). Por sua vez, o fortalecimento desses mesmos ventos alísios intensifica a divergência do transporte de Ekman que deu origem a essa ressurgência, completando o ciclo de volta à ressurgência equatorial com a qual esse mecanismo começou.

A convecção profunda é o mecanismo de afundamento em ação nas latitudes polares: quando o resfriamento da água da superfície excede a força que normalmente a mantém estável, essa água da superfície torna-se mais densa do que a água abaixo dela e afunda em colunas convectivas com aproximadamente cem metros de diâmetro, atingindo profundidades entre quinhentos e dois mil metros. Essa água profunda acaba por ventilar o resto do oceano.

O comportamento esperado dessa ressurgência e afundamento inclui taxas de ressurgência costeira de apenas um metro por dia, uma temperatura da superfície entre dois e oito graus Celsius mais fria do que a da água circundante e taxas de produtividade biológica entre cinco e vinte vezes maiores do que as observadas em mar aberto.

Assim, desde a ressurgência costeira com a qual este documento começa até as taxas de produtividade biológica com as quais termina, passando pela ressurgência equatorial que alimenta o próprio ciclo El Niño-Oscilação Sul e pela convecção profunda que afunda a água nos polos, a ressurgência e o afundamento fazem com que o oceano troque constantemente água entre a superfície e as profundezas, redistribuindo frio, nutrientes e produtividade biológica por todo o planeta.

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