Quando as temperaturas do verão aumentam na Groenlândia e a estação de degelo começa, poças de água na superfície, e às vezes desaparece em buracos no gelo. Essa água pode eventualmente atingir a rocha, criando um mais escorregadio, deslize mais rápido para as geleiras. Mas para onde vai uma vez que chega lá, e o que acontece com ele no inverno? Um novo estudo ajuda a responder a essas perguntas.

Os cientistas foram capazes de observar a água líquida em pontos únicos fazendo furos, mas essas observações são limitadas. Uma técnica aprimorada desenvolvida por um estudante graduado do Observatório Terrestre Lamont-Doherty da Universidade de Columbia e seus colegas agora está expandindo essa visão por regiões inteiras, e ao longo das estações pela primeira vez, tornando possível o uso de radar de penetração no gelo aerotransportado para revelar a vida da água derretida sob o gelo ao longo do ano.

Os primeiros resultados, acabei de publicar no jornal Cartas de pesquisa geofísica , revelar extenso armazenamento de água no inverno sob o gelo. Eles sugerem que a resposta das geleiras ao derretimento depende não apenas da taxa em que a água derretida flui para baixo, mas também na quantidade de água armazenada sob o gelo durante o inverno, e na topografia e permeabilidade do terreno abaixo, disse o autor principal do estudo, Estudante de pós-graduação em Columbia, Winnie Chu.

"A distribuição da água de degelo evolui constantemente, mudar de um local para outro, "disse Chu." Sabendo como essa distribuição muda sazonalmente, podemos entender melhor a ligação espacial entre o gelo e o fluxo de água. "Chu disse que mais água derretida é produzida com o aumento da temperatura, e o estudo sugere que a Groenlândia tem potencial para armazenar parte dele na base do gelo. Isso poderia mediar o impacto do derretimento no fluxo de gelo no verão, mantendo pressões de água subglaciais estáveis ​​ao longo do ano, ela disse.

O manto de gelo da Groenlândia tem uma ampla gama de temperaturas e impurezas que fazem com que o gelo congele de diferentes maneiras, e essas variações tornaram difícil para o radar de penetração no gelo identificar bolsões de água sob o gelo. Chu e seus colegas desenvolveram uma maneira de corrigir essas variações usando modelos de camada de gelo termomecânicos 3D e conhecimento da química da camada de gelo para revelar a refletividade que indica água em dados de radar.

No estudo, os pesquisadores descrevem onde a água prevalecia dentro do gelo no início da estação de degelo e onde estava presente no final do inverno na geleira Russell e na vizinha Isunnguata Sermia, no oeste da Groenlândia. Eles mostraram que no início da estação de derretimento, a maior parte da água derretida que atingiu o leito rochoso estava ao longo de valas cheias de sedimentos sob as geleiras. Em contraste, durante o inverno, a maior parte da água subglacial da região pode ser vista acumulando-se em cristas rochosas mais altas, enquanto os vales de baixa altitude estavam principalmente secos.

Os cientistas suspeitam que durante o tempo mais quente, a pressão da água abre os sistemas de drenagem no gelo, permitindo que o derretimento da superfície flua para as calhas abaixo. Esses canais podem fechar no inverno à medida que menos água entra e a pressão da água diminui. Nas calhas, o piso cheio de sedimentos permite uma melhor drenagem. "Qualquer água subglacial remanescente provavelmente continua a vazar através da drenagem subterrânea, deixando pouco armazenamento de inverno na interface do leito de gelo, "escrevem os autores. Mas as cristas são feitas de material menos permeável, para que a água possa se acumular sobre eles.

O efeito da água é evidente na mudança de velocidade das geleiras durante o ano. Durante a temporada de derretimento de 2010, A geleira Russell fluiu duas vezes mais rápido do que no final do inverno seguinte, os autores escrevem. A geleira acelera no início do verão, sugerindo que a pressão da água aumenta rapidamente lá, Disse Chu. Ele desacelera rapidamente no final do verão, sugerindo que a formação de canais no gelo cria mais eficiência, drenagem mais rápida da água de degelo do leito da geleira, os cientistas escrevem.

A vizinha Isunnguata Sermia acelera mais lentamente. Isso poderia estar associado à sua aparente ampla capacidade de armazenamento de água subglacial, que pode manter a pressão da água durante o inverno, Disse Chu. Russell Glacier, em contraste, tem menos armazenamento de água no inverno e experimentaria um maior aumento na pressão da água no início da estação de degelo.

"Nossas descobertas sugerem que o estado hidrológico subglacial de inverno pode pré-condicionar a resposta da geleira ao degelo adicional no verão seguinte, "Disse Chu.

A técnica usada no estudo fornece uma visão mais clara de como a água se move sob o gelo do que qualquer outro método existente, disse Joseph MacGregor, um glaciologista e geofísico da NASA-Goddard Space Flight Center que não esteve envolvido no estudo.

"Temos ideias predominantes de como a água flui na superfície das camadas de gelo, através dos mantos de gelo, e sob mantos de gelo. O que não temos são ótimas observações de onde a água está sob o gelo na maior parte do tempo, "MacGregor disse." Este resultado muda esse estado de coisas. Também demonstra o valor do sensoriamento remoto aerotransportado para testar hipóteses glaciológicas fundamentais. "