Um modelo abrangente do sistema terrestre (AWI-ESM2.1) com icebergs interativos: efeitos nas características do oceano superficial e profundo

Resumo. A representação explícita dos componentes criosféricos em modelos de sistema terrestre se tornou cada vez mais importante nos últimos anos. No entanto, existem poucos modelos de sistema terrestre acoplados avançados que empregam icebergs interativos, e a maioria dos estudos de modelos de icebergs se concentra em trajetórias de icebergs ou condições da superfície do oceano. Aqui, apresentamos simulações multisseculares com um modelo de sistema terrestre totalmente acoplado, incluindo icebergs interativos, para avaliar os efeitos dos fluxos de calor e água doce pelo derretimento de icebergs nas características do oceano profundo. Os icebergs são modelados como partículas pontuais lagrangianas e trocam fluxos de calor e água doce com o oceano. Eles são distribuídos no Oceano Antártico, seguindo uma distribuição de tamanho realista para os dias atuais. Os fluxos totais de calving e as localizações de descarga são derivados de uma saída de modelo de camada de gelo que permite a implementação em modelos acoplados de clima-camada de gelo. As simulações mostram um resfriamento de até 0,2 K das massas d'água do oceano profundo em todas as bacias oceânicas que se propaga das altas latitudes do sul para o norte. Também encontramos uma formação de água profunda aumentada na área da plataforma continental do Mar de Ross, um processo comumente subestimado pelos modelos climáticos atuais. A estratificação vertical é enfraquecida pela formação e duração aumentadas do gelo marinho devido ao efeito de resfriamento do derretimento de icebergs, levando a uma redução de 10 % da frequência de flutuação no Mar de Ross. A formação de água profunda nesta região é aumentada em até 10 %. Ao avaliar os efeitos dos fluxos de calor e água doce individualmente, encontramos que o fluxo de calor latente é o principal responsável por essas mudanças nas massas d'água. A distribuição alterada de água doce pelos fluxos de água doce e os efeitos sinérgicos desempenham apenas um papel menor. Nossos resultados enfatizam a importância de representar realisticamente tanto os fluxos de calor quanto os de água doce nas altas latitudes do sul.