O crescimento de algas reduz a refletividade, aumenta o derretimento da camada de gelo da Groenlândia
p Uma vista aérea da área de estudo do manto de gelo da Groenlândia. Crédito:Jason Box / Jonathan Ryan
p Uma nova pesquisa mostra algas crescendo na camada de gelo da Groenlândia, a segunda maior camada de gelo da Terra, reduz significativamente a refletividade da superfície da área de gelo nua do manto de gelo e contribui mais para seu derretimento do que a poeira ou o carbono negro. As novas descobertas podem influenciar a compreensão dos cientistas sobre o derretimento do manto de gelo e as projeções do futuro aumento do nível do mar, de acordo com os autores do estudo. p Os glaciologistas sabem há muito tempo que materiais como a poeira mineral e o carbono negro podem escurecer a superfície de grandes camadas de gelo. Os cientistas estudam essas impurezas porque reduzem o albedo da folha, ou a medida em que reflete luz, o que aumenta o derretimento do gelo e afeta as projeções de aumento do nível do mar. Mas poucos estudos examinaram o efeito de escurecimento das células de algas, que crescem naturalmente no manto de gelo.
p O novo estudo avaliou quantitativamente como as algas do gelo da superfície contribuem para o escurecimento da camada de gelo, e descobriram que as algas reduzem o albedo do manto de gelo significativamente mais do que os materiais não algais, como partículas minerais e carbono negro. O escurecimento de algas é responsável por 5 por cento a 10 por cento do derretimento total do manto de gelo a cada verão, de acordo com a nova pesquisa publicada em
Cartas de pesquisa geofísica , um jornal da American Geophysical Union.
p As descobertas aprimoram a maneira como os glaciologistas pensam sobre o derretimento das camadas de gelo e como o gelo reflete a luz, de acordo com Marek Stibal, um ecologista da criosfera na Charles University em Praga, República Tcheca e um dos principais autores do novo estudo. Um clima mais quente também pode aumentar o crescimento de algas no futuro, potencialmente aumentando a influência das algas no derretimento da camada de gelo, ele disse.
p "O aspecto inovador do nosso estudo é que descobrimos que os processos biológicos desempenham um papel importante no comportamento do manto de gelo, "Stibal disse." Os glaciologistas geralmente olham apenas para materiais inorgânicos quando estudam a refletância da luz e o derretimento do gelo, porque os processos biológicos costumam ser complicados demais para serem capturados. Mas descobrimos que os organismos podem ter um efeito em grande escala em um sistema que foi previamente estudado em um contexto abiótico. "
p Co-autor do estudo, Nathan Chrismas, coletando gelo de superfície para análise. Crédito:Karen Cameron / Sara Penrhyn Jones
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Estudando algas no campo
p Estudos anteriores sugeriram que impurezas como o carbono negro e poeira impulsionam o derretimento do gelo puro na parte inferior do manto de gelo. As impurezas escurecem a superfície da folha, reduzindo seu albedo e permitindo que absorva mais luz. O aumento da absorção da radiação solar aumenta a temperatura da camada de gelo e acelera o processo de derretimento.
p A absorção de luz solar é responsável pela maior parte do derretimento do gelo na Groenlândia, de acordo com Jason Box, climatologista do The Geological Survey of Denmark and Greenland e o outro autor principal do novo estudo.
p Micróbios, como células de algas, colonizam o gelo e podem se acumular ao longo do tempo devido à luz solar suficiente, água e nutrientes. As algas do gelo da superfície produzem pigmentos escuros para se proteger da radiação de alta intensidade, escurecendo ainda mais a superfície da folha, Stibal disse.
p Os autores do novo estudo dirigiram-se ao manto de gelo da Groenlândia no verão de 2014 para quantificar a contribuição das algas para o efeito de escurecimento. Vários membros de sua equipe acamparam em um local de estudo na região sudoeste do manto de gelo por 56 dias enquanto coletavam dados sobre a refletividade do manto e a população de algas.
p Stibal e seus colegas usaram espectrômetros portáteis e albedômetros para medir o espectro de refletividade da superfície de gelo a cada dia. Eles também coletaram amostras de gelo de superfície e usaram um microscópio de campo para caracterizar as algas e contar o número de células de algas em cada amostra. Eles analisaram a relação entre o crescimento das algas e a quantidade de luz refletida pela superfície do manto de gelo.
p Microfotografias de algas geladas (principalmente as espécies Ancylonema nordenskioldii ) Crédito:Marian Yallop
p Os autores descobriram que o manto de gelo refletia significativamente menos luz à medida que a população de algas crescia. Eles calcularam que o crescimento de algas foi responsável por aproximadamente 70 por cento da variação nos dados de refletância de luz, tornando-se o contribuinte dominante para o fenômeno. O resto da variação foi devido à chuva e quanto tempo havia passado, e impurezas não algais não foram significativas em sua análise.
p O novo estudo não estimou quanto mais gelo poderia derreter no futuro devido ao escurecimento das algas. Mas os resultados podem estabelecer as bases para conceber projeções mais precisas de cenários de aumento do nível do mar devido ao derretimento do gelo da Groenlândia e outras camadas de gelo, Stibal disse. As algas crescem em outras superfícies de gelo em áreas como o Himalaia, onde residem em geleiras produtoras de água.
p Ele também acredita que um clima mais quente pode ser uma bênção para as populações de algas, aumentando potencialmente sua influência de escurecimento.
p "À medida que o clima esquenta, a área em que as algas podem crescer se expandirá, então eles vão colonizar mais a camada de gelo, "disse ele." Além disso, a estação de crescimento vai se alongar, portanto, a contribuição das algas para o derretimento do gelo provavelmente aumentará com o tempo. "
p Nozomu Takeuchi, professor de ciências da terra na Universidade de Chiba no Japão, disse que a nova pesquisa destaca a importância de contabilizar os processos biológicos na criosfera, e acredita que o estudo terá impacto na pesquisa glaciológica da camada de gelo da Groenlândia.
p "A principal implicação de suas descobertas é que o manto de gelo não é um simples sistema abiótico de neve e gelo, mas sim um ecossistema, ", disse ele." Compreender este processo biológico de forma mais quantitativa pode induzir uma nova perspectiva sobre outros ciclos climáticos da Terra, como os ciclos glacial-interglacial. "