Razões de isótopos estáveis em um testemunho de firn do manto de gelo da Antártica Oriental

Abstract

O testemunho de firn IC-02 (88°01’21,3"S e 82°04’21,7"W), atingindo 41,82 m de profundidade, foi coletado no manto de gelo da Antártica Oriental, durante uma travessia científica chileno-brasileira no verão austral de 2004/2005. Este estudo visou à determinação da variabilidade sazonal das razões isotópicas de oxigênio e hidrogênio (ẟ18O e ẟD) e da taxa anual de acumulação de neve. O testemunho foi subamostrado em um sistema de fusão contínua e o conteúdo isotópico determinado por espectrometria a laser de cavidade ressonante do tipo ring-down (WS-CRDS, sistema Picarro). A série de ẟ18O varia entre ‑50,77‰ e ‑41,40‰ (média -46,39 ± 1,37‰), enquanto o ẟD varia entre -408,18‰ e ‑323,85‰ (média -367,43 ± 12,51‰). O excesso de deutério (d) tem média de 4,36 ± 2,66‰. O testemunho representa 85 ± 3 anos de acumulação de neve, ou seja, uma taxa média de 152 ± 64 mm ano‑1 em equivalente d'água. A partir da década de 1990 ocorreu a diminuição da média anual de δD concomitante com o aumento da taxa de acumulação de neve (17% entre 1974 e 2003). O aumento desta acumulação poderia estar associado à maior mobilização de neve à deriva (drift snow) até o sítio de deposição, associada à maior advecção de massas de ar oceânicas vindas dos mares antárticos (Amundsen, Bellingshausen, Weddell e Lazarev). Tal interpretação é apoiada pelo aumento da velocidade dos ventos zonais, conforme observado nos campos de anomalias de altura geopotencial, vento zonal e temperatura em 500 mb da reanálise NCEP/NCAR.

Stable isotope ratios in a firn core from the East Antarctic Ice Sheet.The 41.82 m deep firn core IC-02 (88°01'21.3"S and 82°04'21.7"W) was drilled in the East Antarctic ice sheet during a Chilean-Brazilian scientific traverse in the Austral summer of 2004/2005. This study aimed to determine the stable water isotopes (ẟ18O e ẟ D) and the snow annual accumulation annual rate. The core was subsampled in a continuous fusion system and the isotopic content determined by a ring-down resonant cavity laser spectrometry (WS-CRDS, Picarro system). The ẟ18O series ranges from -50.77 ‰ to -41.40 ‰ (mean -46.39 ± 1.37‰), while the ẟD ranges from -408.18 ‰ to -323.85 ‰ (mean -367.43 ± 12.51‰). The excess of deuterium (d) has an average of 4.36 ± 2.66‰. The core represents 85 ± 3 years of snow accumulation, that is, an average rate of 152 ± 64 mm year-1 in water equivalent. From the 1990s onwards, there was a decrease in the mean annual ẟD concomitant with an increase in the snow accumulation rate (17% from 1974 to 2003). The increase in this accumulation could be associated with a greater mobilization of drift snow to the deposition site, associated with a greater advection of oceanic air masses coming from the Antarctic seas (Amundsen, Bellingshausen, Weddell and Lazarev). Such interpretation is supported by the increase in the zonal winds velocity, as observed in anomalies fields of geopotential height, zonal wind and temperature at 500 mb in the NCEP / NCAR reanalysis.