Distribuição, mistura e variabilidade das massas de água profundas do Mar de Weddell, Antártica

Pereira, Rodrigo Kerr Duarte

Abstract:

 
A complexa interação que ocorre entre os processos oceânicos e atmosféricos no oceano Austral afeta a circulação oceânica global em diferentes camadas. O Mar de Weddell (MW) possui reconhecida importância na formação da Água de Fundo Antártica, responsável pela renovação das águas profundas e de fundo do oceano global. Conseqüentemente, o entendimento dos mecanismos físicos que controlam a formação, distribuição e variabilidade destas águas e de suas precursoras, é fundamental para a compreensão do sistema oceânico e climático da Terra. Neste sentido, este trabalho teve como objetivo geral à aplicação do método de separação de massas de água, conhecido como Optimum Multiparameter Analysis (OMP), em dados históricos da região profunda do MW. Para tal, foram consideradas as seguintes massas de água: Água Profunda Cálida (WDW), Água Profunda do Mar de Weddell (WSDW) e Água de Fundo do Mar de Weddell (WSBW). Os resultados apresentam um padrão de distribuição das massas de água a partir de sua caracterização quantitativa e de acordo com o que é sugerido pela literatura científica. A WDW e a WSDW estiveram presentes acima dos 1500m e entre 1500-3500m, respectivamente. A WSBW, forma mais densa encontrada na região, ocupou as camadas de fundo da bacia oceânica abaixo de 4000m. Entretanto, pode-se verificar uma forte variação interanual em termos de concentração, onde se destacam anos de máxima (mínima) contribuição da WSDW (WSBW) e vice-versa. Devido à série de repetição temporal dos dados analisados, determinaram-se anomalias de distribuição das respectivas massas de água. Estas foram correlacionadas com modos de variabilidade oceânica e atmosférica atuantes na região (e.g. Modo Anular do Hemisfério Sul – SAM), com o intuito de identificar possíveis forçantes da variabilidade temporal entre as diferentes massas de água. Muitas evidências apontam para uma correlação entre gradientes do índice SAM e as anomalias de distribuição da WSBW, indicando escalas de variação interanual e decadal.
 
The complex interactions between oceanic and atmospheric processes in the Southern Ocean influence the global ocean circulation at different layers. One of the key regions of the Southern Ocean with respect to climate is the Weddell Sea as most of the Antarctic Bottom Water (AABW) that occupies the world ocean is likely to originate from this region. Consequently, the understanding of the physical processes that control the formation, distribution and variability of AABW and its sources, is fundamental for the understanding of the Earth’s ocean and climatic systems. This study aims to apply the OMP analysis (Optimum Multiparameter Analysis) to historical dataset of the Weddell Sea deep water. Three water masses were separated by the method: Warm Deep Water (WDW), Weddell Sea Deep Water (WSDW) and Weddell Sea Bottom Water (WSBW). The results showed a water mass distribution pattern by the quantitative characterization in agreement with the results found in the literature. The WDW and WSDW were present above 1500m and between 1500-3500m, respectively. The WSBW, the denser water mass found in the area, occupies the bottom layers of the oceanic basin below 4000m depth. However, it could be observed a high interannual variability characterized by years of maximum contribution of WSDW corresponding to minimum of WSBW, and vice-versa. The time series analysis showed distribution anomalies of the respective water masses. These anomalies were compared with oceanic and atmospheric modes of variability occurring in this region (e.g. Southern Annular Mode – SAM), in order to identify a possible forcing of temporal variability on the different water masses. Many evidences point out to a correlation between SAM index gradients and WSBW anomalies, indicating interannual and decadal time scales variations.
 

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