A5 Supressão de Mistura e Estratificação Excessivas

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A estratificação excessiva da superfície do oceano ocorre quando o aquecimento extremo da superfície, ou um influxo de água doce proveniente de rios ou do derretimento do gelo, cria uma camada de mistura rasa e altamente estável que impede a troca vertical entre essa camada e as águas abaixo dela. Essa supressão da mistura vertical tem uma consequência direta na biogeoquímica oceânica: a camada de mistura superficial se desacopla do oceano subsuperficial, e esse desacoplamento é o que faz com que os organismos fotossintéticos que vivem perto da superfície percam o acesso a nutrientes que, em condições normais, sobem das camadas mais profundas.

Uma consequência indireta desse aumento da estratificação é a desoxigenação do oceano profundo, que ocorre simultaneamente por duas vias. Por um lado, a superfície do oceano, já mais quente, retém menos oxigênio dissolvido porque a solubilidade do oxigênio diminui à medida que a temperatura da água que o contém aumenta. Por outro lado, a ventilação reduzida causada pela estratificação excessiva — menos água da superfície descendo para reabastecer o oceano profundo — significa que o consumo biológico de oxigênio não é mais compensado pela renovação física desse mesmo oxigênio. Essa combinação levou a uma expansão significativa das zonas de mínimo de oxigênio nas últimas décadas devido ao aquecimento climático.

Sob estratificação particularmente extrema, a própria camada de mistura pode ser drasticamente reduzida: de uma espessura típica entre 100 e 150 metros, ela pode encolher para apenas entre 20 e 50 metros durante os eventos mais severos. Essa redução na espessura faz com que a água na camada de mistura troque muito menos calor, gases e nutrientes com as profundezas do que faria em condições normais.

Essa mesma estratificação excessiva pode produzir camadas de água de baixa densidade capazes de viajar milhares de quilômetros pelo oceano, longe da região onde se formaram. Ela também pode criar barreiras de salinidade que flutuam sobre a água mais salgada e densa abaixo. Quando uma dessas barreiras de salinidade se torna forte o suficiente, ela suprime completamente a convecção de inverno — o afundamento sazonal de água fria e densa que normalmente ventila o oceano profundo a cada inverno.

O Ártico é, hoje, o exemplo mais claro de todo esse processo: o influxo de água doce proveniente do derretimento do gelo forma uma fina camada de água quase doce flutuando sobre a água salgada abaixo. Essa camada quase doce é estável o suficiente para impedir quase completamente a troca de calor entre as duas, isolando efetivamente a água salgada das profundezas do Ártico do calor atmosférico durante todo o ano. Assim, desde o desacoplamento inicial entre a camada de mistura e o oceano subsuperficial até a desoxigenação do oceano profundo, a redução na espessura da camada de mistura e a formação de barreiras de salinidade, toda essa estratificação oceânica excessiva converge para o mesmo resultado: um oceano superficial cada vez mais isolado do oceano abaixo dele.

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