Variabilidade das razões de isótopos estáveis de oxigênio na neve ao longo de um transecto antártico.

Abstract

No verão de 2004 – 2005 foi realizada uma travessia do manto de gelo da Antártica Ocidental organizada pelo governo chileno em parceria com pesquisadores brasileiros como parte do ITASE (International Trans-Antarctic Scientific Expedition). A travessia partiu da base chilena Tenente Parodi em Patriot Hills (80°18'S; 81°22'W, altitude 720 m) e seguiu até o Polo Sul geográfico (90°S, altitude 2.840 m), voltando pelo mesmo caminho. Ao longo da travessia foram coletadas amostras de neve superficial (< 0,3 m de profundidade) a cada 10 km, a cada 220 km foi obtida a temperatura média anual local (medida a uma profundidade entre 10 e 15 m). As amostras foram analisadas utilizando espectrometria de massa com fonte de gás (GSMS - Gas Source Mass Spectrometry), no Climate Change Institute, Universidade do Maine, Orono, EUA. As razões isotópicas de oxigênio foram medidas com um dispositivo Micromass Multiprep acoplado a um espectrômetro de massa com precisão de 0,05‰. Os dados são apresentados em delta (δ), notação relativa ao padrão das águas oceânicas (VSMOW – Vienna Standard Mean Ocean Water). Os resultados estão de acordo com observações pretéritas, apresentando redução dos valores com a distância da costa (- 0,0323‰/ km) com exceção de uma área anômala no transecto, no qual em menos de 20 quilômetros (entre as latitudes 87°30' e 86°44'S) há um aumento da razão isotópica de -45,0‰ para -34,5‰, sendo que aproximadamente 100 quilômetros adiante o 18O retorna para a tendência de decréscimo inicial da razão isotópica. Trajetórias das parcelas de ar chegadas em 6 pontos escolhidos ao longo da travessia foram calculadas usando o modelo HYSPLIT para derivar informações sobre a anomalia encontrada, atribuída inicialmente ao efeito orográfico das montanhas transantárticas. Posteriormente se constatou que a anomalia poderia ser causada pela sublimação decorrente do vento ou pela ablação parcial do pacote de neve anual, sendo assim um efeito pós-deposicional.

In the summer of 2004 – 2005, the Chilean government along with Brazilian researchers carried out a traverse in the Antarctic ice sheet as part of the ITASE (International Trans- Antarctic Scientific Expedition) program. The traverse, a return trip to the Geographic South Pole (90°S, altitude 2.840 m), started at Tenente Parodi Chilean station at Patriot Hills (80°18'S; 81°22'W, altitude 720 m). Along the route, we collected snow samples at every 10 km, 0.3 m deep. The average local annual temperature was determined at 6 points spaced approximately 220 km apart, at a depth between 10 and 15 m. Samples were analyzed by mass spectrometry with gas source (GSMS - Gas Source Mass Spectrometry) at the Climate Change Institute, University of Maine, Orono, USA. A Micromass Multiprep device coupled to the spectrometer with 0.05‰ precision measured the isotopic ratio. Data are presented in delta (δ), relative to SMOW – Vienna Standard Mean Ocean Water. Results agree with previous works, which show an isotope ratio decrease with distance from the coast (- 0,0323‰/ km), except for an anomalous area, where in less than 20 km (from 87°30' S and 86°44'S) the isotopic ratio increases rapidly from -45 to -34.5‰, and then, after about 100 km, goes back to the general decreasing trend. HYSPLIT air trajectory models were run to examine if an orographic effect caused by the Transantarctic Mountains could be the cause of the anomalous area. After further examination, this anomaly is attributed to postdepositional processes, such as wind-driven sublimation.