Antártica, como visto usando o Google Earth, e um corte para mostrar o interior da terra, onde o manto (vermelho e vermelho escuro) e o núcleo (amarelo) são visíveis. O Amundsen Sea Embayment é indicado pelo retângulo vermelho. À direita, uma foto revela um dos sites de GPS do estudo. Crédito:VR. Barletta, Espaço DTU na Universidade Técnica da Dinamarca / Google Earth / Terry Wilson, The Ohio State University
A Terra está crescendo em uma parte da Antártica em uma das taxas mais rápidas já registradas, à medida que o gelo desaparece rapidamente e o peso é retirado da rocha, um novo estudo internacional descobriu.
As evidências, relatado no jornal Ciência , têm implicações surpreendentes e positivas para a sobrevivência do manto de gelo da Antártica Ocidental (WAIS), que os cientistas pensavam anteriormente que poderia ser condenado por causa dos efeitos das mudanças climáticas.
A taxa inesperadamente rápida da ascensão da Terra pode aumentar significativamente a estabilidade da camada de gelo contra o colapso catastrófico devido à perda de gelo, cientistas dizem.
Além disso, a rápida ascensão da Terra nesta área também afeta as medições de gravidade, o que implica que até 10 por cento mais gelo desapareceu nesta parte da Antártica do que se supôs anteriormente.
Pesquisadores liderados por cientistas da Universidade Estadual de Ohio usaram uma série de seis estações GPS (parte do arranjo POLENET-ANET) conectadas à rocha ao redor do Amundsen Sea Embayment para medir sua elevação em resposta ao desbaste do gelo.
A "taxa de elevação" foi medida em até 41 milímetros (1,6 polegadas) por ano, disse Terry Wilson, um dos líderes do estudo e professor emérito de ciências da terra no estado de Ohio.
Em contraste, lugares como a Islândia e o Alasca, que têm o que são consideradas taxas de aumento rápidas, geralmente são medidos subindo de 20 a 30 milímetros por ano.
"A taxa de elevação que encontramos é incomum e muito surpreendente. É uma virada de jogo, "Wilson disse.
E só vai ficar mais rápido. Os pesquisadores estimam que em 100 anos, As taxas de elevação nos locais GPS serão 2,5 a 3,5 vezes mais rápidas do que as observadas atualmente.
"Esses resultados fornecem uma contribuição importante para a nossa compreensão da dinâmica do alicerce da Terra, junto com o afinamento do gelo na Antártica. A grande quantidade de água armazenada na Antártica tem implicações para todo o planeta, "disse a principal autora do estudo, Valentina R. Barletta, que começou este trabalho na Ohio State e agora é pesquisador de pós-doutorado no National Space Institute (DTU Space) na Technical University of Denmark.
"As novas descobertas aumentam a necessidade de melhorar os modelos de gelo para obter uma imagem mais precisa do que acontecerá no futuro."
Embora os estudos de modelagem tenham mostrado que a elevação da rocha pode, teoricamente, proteger WAIS do colapso, acreditava-se que o processo demoraria muito para ter efeitos práticos.
"Anteriormente, pensávamos que a elevação ocorreria ao longo de milhares de anos em um ritmo muito lento, não o suficiente para ter um efeito estabilizador sobre o manto de gelo. Nossos resultados sugerem que o efeito estabilizador pode levar apenas décadas, "Wilson disse.
Wilson disse que o rápido aumento da rocha nesta parte da Antártica sugere que a geologia sob a Antártica é diferente do que os cientistas acreditavam anteriormente.
Abaixo da sólida camada superior da Terra está uma camada de rocha mais quente e mais fluida chamada manto. Exatamente o quão quente e fluido o manto é varia em todo o planeta.
A rápida elevação em torno do Amundsen Sea Embayment sugere que o manto nesta área é mais quente e mais fluido (ou, como dizem os cientistas, tem menor viscosidade) do que o esperado, de acordo com Barletta.
Barletta executou uma variedade de modelos de computador usando cenários de perda de gelo ao longo do tempo na área para explicar como uma elevação tão rápida pode estar ocorrendo hoje.
Terry Wilson, professor emérito de ciências da terra na The Ohio State University, monta uma antena GPS em um monumento fixado à rocha. Esta unidade GPS está em Westhaven Nunatak nas montanhas transantárticas. Crédito:The Polar Earth Observing Network
Os resultados dos modelos de Barletta mostraram que as descobertas do GPS hoje podem ser melhor explicadas por ter um manto de baixa viscosidade, Wilson disse.
Isso significaria que o alicerce reage mais rapidamente quando o peso do gelo é removido - que é exatamente o que os resultados do GPS mostraram.
Essas novas medições de Ajuste Isostático Glacial (GIA), o termo científico para levantamento devido ao descarregamento do manto de gelo, são uma parte importante de uma história mais ampla sobre o destino dos mantos de gelo da Antártica, disse Doug Kowalewski, o diretor do programa de Ciências da Terra da Antártica no Office of Polar Programs (OPP) da National Science Foundation.
"A resposta GIA observada capturada pela matriz POLENET é uma ordem de magnitude maior do que se pensava anteriormente. O próximo desafio é acoplar as observações GIA a modelos de manto de gelo, "Kowalewski disse.
"Esses dados serão de grande valor para a comunidade de modelagem que examina as relações complexas entre o GIA, circulação oceânica da plataforma sub-gelo, e finalmente, estabilidade do manto de gelo. "
O maior efeito prático da elevação pode ser uma rara notícia boa para o que está acontecendo nesta parte da Antártica como resultado da mudança climática, Wilson disse.
O manto de gelo da Antártica Ocidental desempenha um papel fundamental no aumento do nível do mar. As estimativas sugerem que essa camada de gelo sozinha é responsável por um quarto do aumento global do nível do mar, que pode ser atribuído ao desaparecimento da neve e do gelo.
Alguns cientistas sugerem que WAIS pode ter ultrapassado um ponto de inflexão em que a perda de gelo não pode mais ser interrompida, o que pode ser catastrófico, Wilson disse. As geleiras contêm água suficiente para elevar o nível global do mar em até um metro e vinte.
O problema é que grande parte dessa área da Antártica está abaixo do nível do mar. Água do oceano relativamente quente fluiu por baixo do fundo do manto de gelo, causando afinamento e movendo a linha de aterramento - onde a água, gelo e terra sólida se encontram - mais para o interior.
O processo parecia imparável, Wilson disse. "Mas encontramos feedbacks que podem retardar ou mesmo interromper o processo."
Um feedback importante envolve "pontos de fixação - características elevadas da terra subindo da superfície abaixo da linha de aterramento que fixam a camada de gelo na terra sólida. Esses pontos de fixação estão subindo em resposta à elevação da terra e podem impedir o recuo de o manto de gelo.
Outro feedback é a redução do nível do mar. Enormes mantos de gelo ao longo do oceano têm sua própria atração gravitacional e elevam o nível do mar próximo a eles. Mas à medida que o gelo afina e recua, a atração gravitacional diminui e o nível do mar perto da costa desce.
“A redução do nível do mar, o aumento dos pontos de fixação e a diminuição da encosta interior devido ao levantamento do leito rochoso são todos feedbacks que podem estabilizar o manto de gelo, "Wilson disse.
Outros pesquisadores estimaram quanto a Terra teria de subir para proteger o WAIS, dada uma série de cenários futuros de aquecimento do clima.
Os resultados deste estudo estimam que o leito rochoso na linha de aterramento da Geleira de Pine Island (que faz parte do WAIS) terá aumentado cerca de 8 metros em 100 anos. Isso é cerca de três vezes maior do que os valores mostrados por outros para reduzir o recuo descontrolado nesta área.
"Sob muitos modelos climáticos realistas, isso deve ser o suficiente para estabilizar o manto de gelo, "Wilson disse.
Ela disse que embora este estudo forneça algumas notícias potencialmente boas para o Amundsen Sea Embayment, isso não significa que tudo está bem na Antártica.
"A geografia física da Antártica é muito complexa. Encontramos alguns feedbacks potencialmente positivos nesta área, mas outras áreas podem ser diferentes e ter feedbacks negativos, "disse ela. Independentemente de feedbacks, modelos sugerem que o WAIS entrará em colapso se o aquecimento global futuro for grande.