p As leis de como os materiais granulares fluem se aplicam até mesmo ao gigante, escala geofísica de icebergs se acumulando no oceano na saída de uma geleira, cientistas mostraram. p o Proceedings of the National Academy of Sciences ( PNAS ) publicou as descobertas, descrevendo a dinâmica do entupimento de icebergs - conhecido como mistura de gelo - em frente à geleira Jakobshavn da Groenlândia. A geleira em movimento rápido é considerada um termômetro para os efeitos das mudanças climáticas.

p "Conectamos teorias microscópicas para a mecânica do fluxo granular com o maior material granular do mundo - uma mistura de gelo glacial, "diz Justin Burton, professor assistente de física na Emory University e autor principal do artigo. "Nossos resultados podem ajudar os pesquisadores que estão tentando entender a evolução futura das camadas de gelo da Groenlândia e da Antártica. Mostramos que uma mistura de gelo pode ter um efeito grande e mensurável na produção de grandes icebergs por uma geleira."

p A National Science Foundation financiou a pesquisa, que reuniu físicos que estudam a mecânica fundamental de materiais granulares em laboratórios e glaciologistas que passam os verões explorando mantos de gelo polares.

p "Os glaciologistas geralmente lidam com lentidão, deformação constante do gelo glacial, que se comporta como melaço espesso - um material viscoso rastejando em direção ao mar, "diz o co-autor Jason Amundson, um glaciologista da University of Alaska Southeast, Juneau. "Mélange de gelo, por outro lado, é fundamentalmente um material granular - essencialmente um lamaçal gigante - que é governado por diferentes físicas. Queríamos entender o comportamento da melange de gelo e seus efeitos nas geleiras. "

p Por milhares de anos, as enormes geleiras das regiões polares da Terra permaneceram relativamente estáveis, o gelo se transformou em formas montanhosas que diminuíram nos meses mais quentes, mas recuperaram seu volume no inverno. Nas décadas recentes, Contudo, temperaturas mais altas começaram a descongelar rapidamente esses gigantes congelados. Está se tornando mais comum que as camadas de gelo - cerca de um quilômetro de altura - se desloquem, rachar e cair no mar, separando-se de suas geleiras-mãe em um processo explosivo conhecido como parto.

p A geleira Jakobshavn está avançando a uma velocidade de 50 metros por dia até chegar à beira do oceano, um ponto conhecido como término da geleira. Cerca de 35 bilhões de toneladas de icebergs se desprendem da geleira Jakobshavn a cada ano, derramando-se no fiorde Ilulissat da Groenlândia, um canal rochoso com cerca de cinco quilômetros de largura. O processo de parto cria uma mistura de icebergs que são lentamente empurrados através do fiorde pelo movimento da geleira. A mistura de gelo pode se estender por centenas de metros de profundidade na água, mas na superfície se assemelha a um campo irregular de neve que inibe, mas não pode parar, o movimento da geleira.

p "Uma mistura de gelo é uma espécie de purgatório para icebergs, porque eles quebraram na água, mas ainda não chegaram ao oceano aberto, "Burton diz.

p Embora os cientistas tenham estudado por muito tempo como o gelo se forma, quebra e flui dentro de uma geleira, ninguém havia quantificado o fluxo granular de uma mistura de gelo. Foi um desafio irresistível para Burton. Seu laboratório cria modelos experimentais de processos glaciais para tentar quantificar suas forças físicas. Ele também usa partículas microscópicas como um modelo para entender a mecânica fundamental do granular, materiais amorfos, e a fronteira entre um estado de fluxo livre e um rígido, um emperrado.

p "O material granular está em toda parte, desde os pós que compõem os produtos farmacêuticos até a areia, sujeira e rochas que moldam nossa Terra, "Burton diz. E ainda, ele adiciona, as propriedades desses materiais amorfos não são tão bem compreendidas quanto as dos líquidos ou cristais.

p Além de Amundson, Os co-autores de Burton no artigo PNAS incluem o glaciologista Ryan Cassotto - anteriormente na University of New Hampshire e agora na University of Colorado Boulder - e os físicos Chin-Chang Kuo e Michael Dennin, da Universidade da Califórnia, Irvine.

p Os pesquisadores caracterizaram o fluxo e o estresse mecânico da mistura de gelo Jacobshavn usando medições de campo, dados de satélite, experimentos de laboratório e modelagem numérica. Os resultados descrevem quantitativamente o fluxo da mistura de gelo conforme ela atola e descompacta durante sua jornada pelo fiorde. O artigo também mostrou como a mistura de gelo pode atuar como uma "plataforma de gelo granular" em seu estado de congestionamento, apoiando até mesmo os maiores icebergs afundados no oceano.

p "Mostramos que os glaciologistas que modelam o comportamento das plataformas de gelo com melanges de gelo devem levar em consideração as forças dessas melanges, "Burton diz." Nós fornecemos a eles as ferramentas quantitativas para fazer isso. "