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A borda de uma geleira voltada para o oceano na Groenlândia. Uma expedição de pesquisa liderada pela Universidade do Texas em Austin está prestes a conduzir o primeiro levantamento robótico dessas geleiras debaixo d'água. Crédito: Agência Espacial Europeia
Uma equipe da Universidade do Texas está conduzindo um estudo inovador sobre as geleiras da Groenlândia para entender os mecanismos subaquáticos do derretimento das geleiras e o papel dos sedimentos na desaceleração desse processo. Suas descobertas fornecerão insights sobre futuras elevações do nível do mar, essenciais para preparar comunidades costeiras globalmente.
Uma equipe de cientistas da Universidade do Texas em Austin embarcou em uma expedição de quatro semanas para explorar as bordas subaquáticas das geleiras costeiras da Groenlândia para aprender mais sobre o futuro aumento do nível do mar. Em colaboração com parceiros internacionais, os cientistas investigarão os processos que controlam como essas geleiras gigantes derretem e o que isso significa para o futuro da camada de gelo da Groenlândia, que tem cerca de 23 pés (7 metros) de potencial aumento do nível do mar trancado em seu gelo.
Juntando-se aos pesquisadores está um submersível robótico que coletará medições das paredes subaquáticas das geleiras e da água derretida carregada de sedimentos, um feito que nunca foi tentado de perto. Os cientistas também conduzirão pesquisas extensivas do fundo do mar e coletarão núcleos de sedimentos que os deixarão voltar no tempo para ver como períodos passados de mudança climática afetaram as geleiras.
Nereid Under Ice (NUI), um robô submersível desenvolvido e operado pela Woods Hole Oceanographic Institution, durante uma expedição de 2019 no Oceano Ártico. A missão liderada pela UT Austin dependerá da capacidade do veículo de operar nas difíceis condições perto das grandes geleiras da Groenlândia. Crédito: Luis Lamar, cortesia da Avatar Alliance Foundation
Compreendendo os sedimentos e a estabilidade glacial
Uma questão-chave de pesquisa é o papel dos sedimentos na desaceleração do derretimento glacial, disse a cientista-chefe da expedição, Ginny Catania, professora pesquisadora do Instituto de Geofísica da Universidade do Texas (UTIG) e do Departamento de Ciências da Terra e Planetárias da UT. O UTIG está liderando a expedição e faz parte da Escola de Geociências Jackson da UT.
“A maior parte da camada de gelo recuou, mas há algumas geleiras que não recuaram, próximas a geleiras que recuaram muito. E pode ser porque os sedimentos estão estabilizando as geleiras”, disse Catania.
Um gráfico mostrando como os sedimentos de baixo da geleira se acumulam em morenas de sustentação e como a expedição liderada pela UT Austin planeja explorar o ambiente glacial. Crédito: Ginny Catania
Os pesquisadores acham que as geleiras são protegidas das correntes oceânicas quentes por paredes subaquáticas, chamadas de moreias, que se acumulam a partir de sedimentos carregados de baixo da própria geleira. Essas paredes de sustentação também se formam quando as geleiras avançam, destruindo o fundo do mar à sua frente.
Mas quão eficazes eles são em desacelerar o derretimento, quão rápido eles se formam e por quanto tempo eles persistem? Responder a essas perguntas deve dar aos cientistas uma ideia muito melhor do futuro da camada de gelo tanto na Groenlândia quanto na Antártida, onde os sedimentos também podem desempenhar um papel na estabilização das geleiras. Essas respostas, por sua vez, podem ajudar a prever quão rápido o nível do mar aumentará nos próximos anos.
A cientista chefe Ginny Catania e o aluno de pós-graduação da Jackson School Casey Vigilia examinam dados preliminares de batimetria do primeiro alvo da expedição, a geleira Kangerdlussauq, enquanto estão a caminho da área de estudo. Crédito: Marcy Davis/University of Texas Institute for Geophysics
Tecnologias Avançadas e Coleta de Dados
Catania explicou: “Esta é uma grande missão para tentar capturar o máximo de informações sobre como as geleiras se comportam debaixo d'água com essas ferramentas realmente sofisticadas que não conseguimos usar no passado.”
NUI aguarda implantação no convés do navio de pesquisa Celtic Explorer. O primeiro alvo de pesquisa do submersível robô é Kangerdlussauq, uma grande geleira na Groenlândia Ocidental. Crédito: Marcy Davis/University of Texas Institute for Geophysics
O submersível robótico Nereid Under Ice (NUI) é essencial para coletar os dados que podem responder a essas perguntas. O NUI foi desenvolvido e é operado por engenheiros da Woods Hole Oceanographic Institution, que estão a bordo para a missão. Ele é especialmente projetado para navegar no ambiente traiçoeiro e gelado do fiorde glacial, onde usará seus sensores e amostradores para medir sedimentos fluindo de baixo do gelo e para conduzir pesquisas geofísicas de perto e sem precedentes do gelo e do fundo do mar.
Medições semelhantes serão feitas por um drone de superfície marítima da XOcean e instrumentos maiores a bordo do navio da expedição, o RV Celtic Explorer do Marine Institute of Ireland. Os pesquisadores também coletarão dados da superfície das geleiras usando drones aéreos.
Um drone de superfície do mar fornecido pela XOcean. Pesquisadores pilotarão remotamente o drone através de campos de gelo até a face imponente da geleira, onde ele conduzirá varreduras de alta resolução do fundo do mar e paredes de sedimentos, chamadas de moreias. Crédito: Marcy Davis/University of Texas Institute for Geophysics
Implicações para as comunidades costeiras
O que a expedição revelar sobre o futuro aumento do nível do mar será vital para comunidades costeiras ao redor do mundo, disse Catania, que também lidera um esforço de pesquisa costeira do Texas. “Muita pesquisa precisa ser para entender como a costa vai responder a essa inundação e o que os governos podem fazer sobre isso”, disse ela.
O navio de pesquisa do Marine Institute, Celtic Explorer, se prepara para partir para a Groenlândia. A expedição liderada pela UT Austin conduzirá pesquisas de paredões glaciais usando os instrumentos do navio junto com um submersível robótico, drones marítimos e aéreos. Crédito: Sean Gulick/Jackson School of Geosciences
Esforço de pesquisa colaborativa
A equipe da expedição de Catania é composta por 24 pesquisadores, engenheiros e estudantes de sete instituições, incluindo UT, Woods Hole, Universidade da FlóridaUniversidade Estadual do Oregon, Universidade Rutgers, Universidade Tufts e Universidade de AarhusDinamarca. Eles são apoiados pela tripulação de 15 pessoas do Celtic Explorer.
A expedição, que foi anunciada pela primeira vez em 2022, é financiada pela Fundação Keck e pela National Science Foundation.