Joerg Schaefer e Gisela Winckler, geoquímicos e paleoclimatólogos do Observatório Terrestre Lamont-Doherty, receberam financiamento do Centro para o Clima e a Vida para examinar a vulnerabilidade do enorme manto de gelo da Groenlândia.

A pesquisa baseia-se em seu trabalho anterior, em particular, um 2016 Natureza estudo liderado por Schaefer que indica que a camada de gelo da Groenlândia derreteu quase completamente pelo menos uma vez nos últimos dois milhões de anos. A descoberta sugere que a camada de gelo é muito mais instável do que os cientistas pensavam anteriormente.

Seu novo projeto usa ferramentas analíticas que desenvolveram para avaliar diretamente a variabilidade passada da camada de gelo da Groenlândia. Os resultados desta pesquisa contribuirão para melhores previsões do aumento do nível do mar global e como isso impactará a sociedade.

P. Qual é o foco geral de sua pesquisa?

Joerg. Sou o chefe do Cosmogenic Dating Group em Lamont. Meu programa de pesquisa analisa a correlação entre mudança climática e mudança criosférica, desde mantos de gelo e geleiras de montanha até os impactos da mudança do nível do mar. Fazemos isso globalmente, olhando para as variações climáticas e como as geleiras reagiram, do Ártico até os Alpes, os Andes tropicais, o Himalaia, América do Sul, e na Antártica. Tentamos entender como o gelo respondeu às mudanças de temperatura no passado para que possamos calibrar a sensibilidade dele e, então, prever melhor o que está por vir no futuro.

Gisela. Eu lidero o Laboratório de Gás Nobre em Lamont. Fazemos isótopos cosmogênicos e outras medições para reconstruir as mudanças anteriores no sistema climático. Além de analisar questões sobre namoro e gelo, Eu faço muito trabalho reconstruindo condições paleoclimáticas e ambientais no passado usando arquivos que podem nos contar sobre o passado, como superfícies de rocha exposta, sedimentos marinhos, e núcleos de gelo.

P. Qual é o problema que você está tentando resolver com o financiamento de Clima e Vida?

G. O que este recente artigo da Nature mostra é que a camada de gelo da Groenlândia, que o tipo de pensamento da comunidade científica é um sistema estável - em comparação com o manto de gelo da Antártica Ocidental, por exemplo - não é realmente estável. Há indicação do registro paleoclimático em escalas de tempo mais longas de mudança climática do último milhão de anos ou mais, de que há uma ameaça real de degelo significativo da Groenlândia.

J. A camada de gelo da Groenlândia tem o potencial de derreter mais rápido do que qualquer outra camada de gelo. Mas, no momento, o manto de gelo da Groenlândia não desempenha um papel significativo em nenhuma projeção do nível do mar e isso precisa ser corrigido. Essa é a má notícia. A boa notícia é que, com o novo kit de ferramentas que desenvolvemos, podemos responder a perguntas como:Quais são os elementos mais fracos do manto de gelo da Groenlândia? Quais áreas derreterão primeiro? Onde você deve monitorar primeiro? E você também pode dizer qual pode ser a taxa de variação. Então esse trabalho é muito urgente e também muito promissor.

P. Fale mais sobre o novo kit de ferramentas que você aplicará a esse problema.

J. Gisela e eu dirigimos dois dos principais laboratórios de geoquímica em Lamont. Juntos, somos a única instalação em todo o mundo que pode fazer medições de alta sensibilidade de sete nuclídeos cosmogênicos relevantes. São isótopos produzidos pela interação dos raios cósmicos do céu com o núcleo de certos átomos. Usamos técnicas analíticas para medi-los em função do tempo - é apenas uma medida de tempo que uma superfície fica exposta ao céu aberto.

Nuclídeos cosmogênicos no leito rochoso sob mantos de gelo podem nos dizer sobre períodos de condições sem gelo porque apenas os raios cósmicos que atingem diretamente o leito rochoso produzem esses nuclídeos. Nossa nova ferramenta combina vários desses nuclídeos de diferentes meias-vidas, ou idealmente um gás nobre estável com um nuclídeo radioativo, para reconstruir a história das condições sem gelo sob o manto de gelo.

A partir desses conjuntos de dados, nós podemos aprender, por exemplo, quando no passado alguma área de rocha não estava mais coberta com gelo e exposta ao ar. Portanto, agora podemos saber quando no passado houve períodos de colapso da camada de gelo e períodos de existência da camada de gelo, que é uma das principais questões que os cientistas desejam responder.

Temos esta rara amostra de base de rocha coletada debaixo do cume do manto de gelo da Groenlândia, que usamos em nosso estudo de 2016. Agora, com este novo financiamento de Clima e Vida, vamos medir dois nuclídeos cosmogênicos diferentes no mesmo núcleo. Também faremos medições de alta sensibilidade de todos os nuclídeos de interesse em duas novas amostras coletadas do sudoeste da Groenlândia e da corrente de gelo do nordeste da Groenlândia.

Este trabalho pode nos ajudar a rastrear o tipo de recuo que o manto de gelo da Groenlândia teve. Seremos capazes de apontar os pontos fracos do manto de gelo, então você pode até falar sobre um sistema de alerta precoce. Se você sabe onde está uma fraqueza, você pode monitorá-lo e ver quando a área começa a desmoronar. Você também pode responder a perguntas como, por exemplo, Na Groenlândia, de onde virá o primeiro pé de contribuição do manto de gelo ao nível do mar?

P. Como este projeto pode melhorar a compreensão dos desafios colocados pelas mudanças climáticas?

G. Este projeto analisa o que pensamos ser um dos principais desafios da mudança climática, e essa é a ameaça do aumento do nível do mar. Há uma espécie de consenso de que este é um dos impactos mais importantes, e não apenas porque representa muitos riscos para a infraestrutura e as cidades que possuem edifícios ao longo da costa. Na verdade, é um desafio para todos neste planeta por causa desses efeitos em cascata do aumento do nível do mar, como a migração forçada e a destruição de ecossistemas, hábitos, e também regiões inteiras onde as pessoas vivem. E em menos tempo do que esperamos, todos sentirão os impactos da elevação do nível do mar.

J. O que vamos tirar disso cientificamente é, quase certamente, vamos aumentar as previsões do nível do mar para a Groenlândia e, portanto, para o globo, e, conseqüentemente, reduzir algumas das incertezas associadas às previsões atuais. O que podemos oferecer por meio deste projeto é uma estrutura melhor para o que realmente é o problema do nível do mar e qual será o problema nos próximos 50 a 100 anos.

Então, vamos fazer este trabalho para a Groenlândia, então, eventualmente, temos que fazer isso para todos os mantos de gelo do mundo. A boa notícia é que podemos apresentar essas compreensões realmente robustas dessas camadas de gelo, quão sensíveis eles eram, e como eles eram dinâmicos, e são, no momento. Podemos realmente dar um salto quântico em nossa compreensão deles. Essa é a meta para os próximos 10 anos.

Os cientistas perfuraram quase três quilômetros abaixo do cume da camada de gelo da Groenlândia (ponto branco, deixou), para alcançar o alicerce. Isótopos encontrados na rocha indicam que este local e a maior parte da Groenlândia estavam quase sem gelo (direita) durante o passado geológico recente. (Ilustração de Schaefer et al., 2016)

P. O que você acha mais empolgante neste trabalho?

J. Como cientista, a urgência e a novidade são as mais excitantes. Temos um arquivo completamente novo para examinar, que basicamente garante que encontraremos informações realmente importantes, qualquer que seja essa informação. E desenvolvemos essas ferramentas - as chaves para abrir o cofre. Isso parece um arqueólogo encontrando uma sepultura e sendo o primeiro a olhar dentro dela.

Eu fiz pesquisas básicas durante toda a minha vida e esta é a primeira vez que ela está tão diretamente ligada às consequências, para a sociedade. É importante que instituições e estruturas como o Center for Climate and Life existam agora. A mudança climática é obviamente um problema completamente interdisciplinar e quanto mais experiência você ganha como cientista, mais interessado você fica em realmente se conectar com o lado das soluções e o Centro nos ajuda a fazer isso.

G. Eu concordo. É de longe a coisa mais relevante que já fiz. Eu acho que realmente importa. E abre essa conectividade para todos esses problemas que estão no cerne do Centro para o Clima e a Vida. Quanto mais eu entendo esses problemas, Quanto mais estou interessado em trabalhar nessas questões e em divulgar a mensagem. E contribuindo com o mínimo que posso como geoquímico para descobrir as mudanças climáticas e talvez até mesmo para encontrar soluções.

P. Quando se trata de encontrar soluções para as mudanças climáticas, o que te dá esperança?

G. Minha esperança está na geração jovem. As pessoas que estão no ensino médio ou na faculdade hoje têm o poder de descobrir isso. Quando ensino ou trabalho com organizações como o Museu do Clima, por exemplo, Falo com os jovens e eles me dão vislumbres de esperança. E acho que esses alunos muito brilhantes serão os únicos a descobrir esse problema e, assim que o fizerem, isso vai desencadear muito mais iniciativa e levar a soluções.

J. Outra perspectiva sobre isso:eu diria que as mudanças no gelo são as mais dramáticas e valiosas do ponto de vista acadêmico, e uma espécie de garoto propaganda da educação sobre mudanças climáticas. E enquanto essas mudanças acontecem, estamos educando a próxima geração de estudantes e jovens cientistas. Essas pessoas verão mudanças em um grau que é simplesmente alucinante e que contribuirá para a motivação desta próxima geração de fazer algo a respeito.

P. Você tem um livro favorito sobre mudança climática?

G. Gosto muito de um livro de David Archer chamado The Long Thaw. Ele é um educador brilhante e escreve muito bem sobre a ciência das mudanças climáticas.