Pesquisa inovadora sobre geleiras na Antártida revela segredos ocultos

Os primeiros mapas abrangentes da parte inferior de uma geleira, criados usando um veículo subaquático autônomo, fornecem insights sobre possíveis mudanças futuras no nível do mar.

Uma equipe de pesquisa internacional usou um veículo subaquático autônomo, Ran, para criar mapas detalhados da parte inferior da Plataforma de Gelo Dotson na Antártida. Suas descobertas revelam novos padrões e características que desafiam suposições anteriores sobre o derretimento de geleiras. Este estudo enfatiza a importância dos dados sob o gelo para prever o aumento futuro do nível do mar e demonstra um progresso significativo na compreensão da complexidade das plataformas de gelo.

Uma equipe internacional de pesquisa usou um veículo subaquático autônomo para inspecionar uma geleira na Antártida, produzindo os primeiros mapas detalhados da parte inferior de uma plataforma de gelo e descobrindo indicadores de possível elevação do nível do mar.

Os resultados foram relatados no periódico Avanços da Ciência.

“Usamos anteriormente dados de satélite e núcleos de gelo para observar como as plataformas de gelo mudam ao longo do tempo”, explica Anna Wåhlin, professora de oceanografia na Universidade de Gotemburgo e autora principal do artigo. “Ao navegar o submersível na cavidade, conseguimos obter mapas de alta resolução da parte inferior do gelo. É um pouco como ver o fundo da lua pela primeira vez.”

“Nossa capacidade de projetar o futuro do litoral global a partir do aumento do nível do mar em um mundo em aquecimento depende fundamentalmente dos dados que obtemos abaixo das plataformas de gelo da Antártida”, acrescenta David Holland, professor do Instituto Courant de Ciências Matemáticas da Universidade de Nova York e um dos autores do artigo.

Implantação e coleta de dados

Os cientistas programaram Ran, um veículo subaquático autônomo, para mergulhar na cavidade da Plataforma de Gelo Dotson, com 350 metros de espessura e localizada na Antártida Ocidental, e escanear o gelo acima dela com um sistema de sonar avançado. A Plataforma de Gelo Dotson é considerada como tendo um impacto potencialmente grande na futura elevação do nível do mar devido ao seu tamanho e localização.

Ao longo de 27 dias, o submarino viajou mais de 1.000 quilômetros (620 milhas) para frente e para trás sob a geleira, chegando a 17 quilômetros (10,5 milhas) dentro da cavidade para capturar os fenômenos ao seu redor.

Um avançado sistema de sonar multifeixe foi usado para mapear a base do gelo a uma distância de cerca de 50 metros. Crédito: Anna Wåhlin/Science Advances

Usando os dados capturados por Ran, os cientistas conseguiram medir as correntes abaixo da geleira pela primeira vez e provar por que a parte ocidental da Plataforma de Gelo Dotson derrete tão rápido. Os mapas de Ran mostraram, sem surpresa, que a geleira derrete mais rápido onde fortes correntes subaquáticas erodem sua base e, em particular, derretimento muito alto em fraturas verticais que se estendem pela geleira.

Mas as descobertas também mostraram novos padrões na base da geleira que levantam questões preocupantes. A base não é lisa, mas há uma paisagem de gelo de pico e vale com planaltos e formações que lembram dunas de areia. Os pesquisadores sugerem que elas podem ter sido formadas pelo fluxo de água sob a influência da rotação da Terra.

Implicações das descobertas

“A rotação da Terra é crítica para entender a maioria dos fenômenos no sistema climático, notavelmente furacões e outros fenômenos climáticos severos”, diz Holland. “Parece que essas características exóticas sob o gelo também são intimamente controladas e moldadas pela rotação da Terra.”

“Os mapas que Ran produziu representam um enorme progresso em nossa compreensão das plataformas de gelo da Antártida”, acrescenta Karen Alley, glaciologista da Universidade de Manitoba e coautora do artigo. “Tivemos indícios de quão complexas são as bases das plataformas de gelo, mas Ran descobriu um quadro mais extenso e completo do que nunca. As imagens da base da plataforma de gelo Dotson nos ajudam a interpretar e calibrar o que vemos dos satélites.”

Grande parte do trabalho de campo para o Avanços da Ciência estudo foi conduzido em 2022, quando Holland liderou uma equipe para instalar uma amarração sob a plataforma de gelo. Esse esforço inovador de engenharia envolveu a perfuração de um buraco de 1.000 pés de profundidade e um pé de largura na plataforma de gelo usando uma furadeira de água quente. A amarração foi instalada com sucesso antes que o gelo congelasse novamente, permitindo que os cientistas coletassem dados continuamente pelos últimos dois anos — e produzissem uma série temporal das mudanças no derretimento na parte inferior da plataforma de gelo.

“Pela primeira vez, combinamos dados coletados de um veículo subaquático autônomo, amostrando em um ponto no tempo, mas cobrindo uma grande área sob uma plataforma de gelo, com dados de uma amarração que instalamos com uma broca de água quente através da plataforma de gelo”, observa Holland. “Esses métodos duplos forneceram dados em um ponto no espaço, mas se estenderam ao longo do tempo continuamente”,

Os cientistas agora percebem que ainda há uma riqueza de processos a serem descobertos em futuras missões de pesquisa sob as geleiras.

“O mapeamento nos deu novos dados que precisamos analisar mais de perto”, conclui Wåhlin. “Está claro que muitas suposições anteriores sobre o derretimento da parte inferior das geleiras estão falhando. Os modelos atuais não conseguem explicar os padrões complexos que vemos. Mas com esse método, temos uma chance melhor de encontrar as respostas.”

Referência: “Redemoinhos e conchas: derretimento da base de gelo revelado por imagens multifeixe de uma plataforma de gelo da Antártida” por Anna Wåhlin, Karen E. Alley, Carolyn Begeman, Øyvind Hegrenæs, Xiaohan Yuan, Alastair GC Graham, Kelly Hogan, Peter ED Davis, Tiago S. Dotto, Clare Eayrs, Robert A. Hall, David M. Holland, Tae Wan Kim, Robert D. Larter, Li Ling, Atsuhiro Muto, Erin C. Pettit, Britney E. Schmidt, Tasha Snow, Filip Stedt, Peter M. Washam, Stina Wahlgren, Christian Wild, Julia Wellner, Yixi Zheng e Karen J. Heywood, 31 de julho de 2024, Avanços da Ciência.
DOI: 10.1126/sciadv.adn9188

A pesquisa foi apoiada, em parte, por bolsas da National Science Foundation (164700, 511300, 511600, 529200, 919900).