Sobre a absorção de CO2 no Oceano Antártico e o papel da bomba biológica de carbono no século XXI

Resumo Utilizamos um conjunto de oito modelos de circulação geral biogeoquímica/ecológica oceânica do Projeto de Intercomparação de Modelos de Ecossistemas Marinhos e dos arquivos do Projeto de Intercomparação de Modelos Acoplados da Fase 5 para explorar os papéis relativos das mudanças nos ventos (tendência positiva do Modo Anular do Sul, SAM) e nas tendências impulsionadas pelo aquecimento e pela diminuição da salinidade da estratificação do oceano superior na alteração da produção de exportação e da absorção de CO2 no Oceano Antártico ao final do século XXI. Os modelos investigados simulam uma ampla gama de respostas às mudanças climáticas, sem concordância sobre a predominância do SAM ou do sinal de aquecimento ao sul de 44°S. Na zona mais ao sul, ou seja, ao sul de 58°S, eles concordam com um aumento da produção biológica de exportação, enquanto entre 44 e 58°S os modelos não têm consenso sobre o sinal de mudança na exportação. No entanto, em ambas as regiões, os modelos mostram uma maior absorção de CO2 durante a primavera e o verão. Isso se deve a uma maior redução de CO2(aq) pela mesma quantidade de produção de exportação no verão a um fator de Revelle mais alto no final do século XXI. Isso aumenta fortemente a importância da bomba biológica de carbono em todo o Oceano Antártico. Na zona temperada, entre 30 e 44°S, todos os modelos mostram uma predominância do sinal de aquecimento e uma redução da produção de exportação impulsionada por nutrientes. Como consequência, a participação das regiões ao sul de 44°S na absorção total do Oceano Antártico ao sul de 30°S deve aumentar no final do século XXI de 47 para 66%, com uma diminuição correspondente ao norte. Apesar dessa reorganização significativa da distribuição meridional das principais regiões de absorção, a absorção total aumenta amplamente em linha com o aumento do CO2 atmosférico. Simulações com o modelo MITgcm-REcoM2 mostram que isso é principalmente impulsionado pelo forte aumento do CO2 atmosférico, com as mudanças impulsionadas pelo clima na troca natural de CO2 compensando essa tendência apenas em um grau limitado (∼10%) e com impacto negligenciável dos efeitos climáticos na absorção de CO2 antropogênico quando integrado ao longo de um ciclo anual completo ao sul de 30°S.