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Efeito no Clima Global

Correntes de superfície desempenham um enorme papel no clima da Terra. Mesmo que o Equador e os pólos tenham climas muito diferentes, estas regiões teriam climas mais extremamente diferentes se as correntes oceânicas não transferissem calor das regiões equatoriais para as latitudes mais elevadas.

A Corrente do Golfo é um rio de água quente no Oceano Atlântico, com cerca de 160 quilómetros de largura e cerca de um quilómetro de profundidade. A água que entra na Corrente do Golfo é aquecida enquanto percorre o equador. A água quente corre então pela costa leste da América do Norte e através do Oceano Atlântico para a Europa (Figura abaixo). A energia que a Corrente do Golfo transfere é enorme: mais de 100 vezes a procura mundial de energia.

As águas quentes da Corrente do Golfo aumentam as temperaturas no Mar do Norte, o que aumenta a temperatura do ar em terra entre 3 a 6oC (5 a 11oF). Londres, Reino Unido, por exemplo, está na mesma latitude que Québec, Canadá. Entretanto, a temperatura média de janeiro em Londres é de 3,8oC (38oF), enquanto a de Quebec é de apenas -12oC (10oF). Como o ar que viaja por cima da água quente da Corrente do Golfo capta muita água, Londres recebe muita chuva. Em contraste, Quebec é muito mais seco e recebe sua precipitação como neve.

Em uma imagem de satélite da temperatura da água no Atlântico ocidental é fácil escolher a Corrente do Golfo, que traz águas mais quentes do equador para o leste da América do Norte.

Correntes ProfundasA circulação termohalina impulsiona a circulação oceânica profunda. Termo significa calor e halina refere-se à salinidade. As diferenças de temperatura e salinidade alteram a densidade da água do mar. Então a circulação termohalina é o resultado das diferenças de densidade das massas de água devido às suas diferentes temperaturas e salinidade.

Qual é a temperatura e salinidade de uma água muito densa? Menor temperatura e maior salinidade produzem a água mais densa. Quando um volume de água é resfriado, as moléculas se movem com menos vigor, então o mesmo número de moléculas ocupa menos espaço e a água é mais densa. Se sal é adicionado a um volume de água, há mais moléculas no mesmo volume, então a água é mais densa.

Mudanças na temperatura e salinidade da água do mar ocorrem na superfície. A água torna-se densa perto dos pólos. O ar polar frio arrefece a água e baixa a sua temperatura, aumentando a sua salinidade. A água doce congela da água do mar para se transformar em gelo marinho, o que também aumenta a salinidade da água restante. Esta água muito fria, muito salina, é muito densa e afunda. Este afundamento é chamado de downwelling.

Esta palestra em vídeo discute a distribuição vertical da vida nos oceanos. A densidade da água do mar cria correntes, que fornecem diferentes habitats para diferentes criaturas (5d): http://www.youtube.com/watch?v=LA1jxeXDsdA (6:12).

Duas coisas acontecem então. A água densa empurra águas mais profundas para fora do seu caminho e essa água move-se ao longo do fundo do oceano. Esta água profunda mistura-se com água menos densa à medida que flui. As correntes superficiais movem a água para o espaço vazio na superfície onde a água densa se afundou (Figura abaixo). A água também afunda no oceano profundo ao largo da Antártica.

A água fria (linhas azuis) afunda no Atlântico Norte, flui ao longo do fundo do oceano e sobe no Pacífico ou no Índico. A água então viaja em correntes de superfície (linhas vermelhas) de volta ao Atlântico Norte. Águas profundas também se formam fora da Antártica.

Desde que quantidades ilimitadas de água não podem afundar no fundo do oceano, a água deve subir do oceano profundo para a superfície em algum lugar. Este processo é chamado de afloramento (Figura abaixo).

O afloramento força a água mais densa de baixo para tomar o lugar de água menos densa na superfície que é empurrada pelo vento.

Generalmente, o afloramento ocorre ao longo da costa quando o vento sopra a água fortemente para longe da costa. Isto deixa um vazio que é preenchido pela água profunda que sobe à superfície.

Ocorre um afloramento é extremamente importante onde ele ocorre. Durante o seu tempo no fundo, a água fria profunda recolheu nutrientes que caíram através da coluna de água. O afloramento traz esses nutrientes para a superfície. Esses nutrientes suportam o crescimento do plâncton e formam a base de um rico ecossistema. Califórnia, América do Sul, África do Sul e Mar Arábico se beneficiam do afloramento offshore.

Uma animação de afloramento é vista aqui: http://oceanservice.noaa.gov/education/kits/currents/03coastal4.html.

O povoamento também ocorre ao longo do equador entre as Correntes Equatoriais Norte e Sul. Os ventos sopram as águas superficiais a norte e sul do equador, pelo que as águas profundas sofrem um afloramento. Os nutrientes sobem à superfície e suportam uma grande quantidade de vida nos oceanos equatoriais.

Resumo da Lua

• As correntes de superfície do oceano são produzidas pelos ventos globais, o efeito Coriolis e a forma de cada bacia oceânica.
• Os oceanos Pacífico e Atlântico têm um padrão circular de correntes de superfície chamado giros que circulam no sentido horário no Hemisfério Norte e no sentido anti-horário no Hemisfério Sul. O Oceano Índico tem apenas um giro no sentido anti-horário.
• A circulação oceânica superficial traz águas equatoriais quentes em direção aos pólos e águas polares mais frias em direção ao equador.
• A circulação termalina impulsiona correntes oceânicas profundas.
• A circulação de águas frias e ricas em nutrientes cria áreas biologicamente ricas onde as águas superficiais são sopradas de uma margem, ou onde as águas equatoriais são sopradas para fora.

Perguntas de revisão

1. O que causa os padrões das correntes de superfície no oceano?
2. Como as correntes de superfície do oceano afetam o clima?
3. O que é o efeito Coriolis?
4. Que processo pode fazer a água profunda e densa subir à superfície?
5. Por que são as áreas de afloramento importantes para a vida marinha?

Outras Leituras / Links Suplementares

• Saiba mais sobre as Correntes Oceânicas, 5 min. Life Videopedia http://www.5min.com/Video/Learn-about-Ocean-Currents-117529352
• O programa Ocean Explorer da NOAA http://oceanexplorer.noaa.gov/edu/welcome.html
• Um tutorial para os graus 6 a 12 sobre correntes da NOAA: http://oceanservice.noaa.gov/education/tutorial_currents/welcome.html
• Trabalhos de lã: Oceanógrafo http://news.discovery.com/videos/cool-jobs-cool-jobs-oceanographer.html

Pontos a considerar

• Alguns cientistas têm a hipótese de que se derreter gelo suficiente na Gronelândia, a Corrente do Golfo pode ser fechada. Porque poderia isto acontecer?
• Se a Corrente do Golfo se fecha, qual seria o resultado sobre o clima na Europa?
• Como é que os movimentos da água do oceano contribuem para a vida do oceano?