Uma cavidade gigantesca - dois terços da área de Manhattan e quase 1, 300 metros de altura - crescendo na parte inferior da geleira Thwaites, no oeste da Antártica, é uma das várias descobertas perturbadoras relatadas em um novo estudo conduzido pela NASA sobre a geleira em desintegração. As descobertas destacam a necessidade de observações detalhadas da parte inferior das geleiras da Antártica para calcular a velocidade com que os níveis globais do mar irão subir em resposta às mudanças climáticas.

Os pesquisadores esperavam encontrar algumas lacunas entre o gelo e o leito rochoso no fundo de Thwaites, onde a água do oceano poderia fluir e derreter a geleira por baixo. O tamanho e a taxa de crescimento explosiva do buraco recém-descoberto, Contudo, os surpreendeu. É grande o suficiente para conter 14 bilhões de toneladas de gelo, e a maior parte desse gelo derreteu nos últimos três anos.

"Há anos suspeitamos que Thwaites não estava fortemente preso à rocha abaixo dele, "disse Eric Rignot, da Universidade da Califórnia, Irvine, e o Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia. Rignot é co-autor do novo estudo, que foi publicado hoje em Avanços da Ciência . "Graças a uma nova geração de satélites, podemos finalmente ver os detalhes, " ele disse.

A cavidade foi revelada por radar de penetração de gelo na Operação IceBridge da NASA, uma campanha aérea iniciada em 2010 que estuda as conexões entre as regiões polares e o clima global. Os pesquisadores também usaram dados de uma constelação de radares de abertura sintética italiana e alemã. Esses dados de altíssima resolução podem ser processados ​​por uma técnica chamada interferometria de radar para revelar como a superfície do solo abaixo se moveu entre as imagens.

"[O tamanho de] uma cavidade sob uma geleira desempenha um papel importante no derretimento, "disse o principal autor do estudo, Pietro Milillo do JPL. "À medida que mais calor e água sobem da geleira, derrete mais rápido. "

Modelos numéricos de mantos de gelo usam uma forma fixa para representar uma cavidade sob o gelo, em vez de permitir que a cavidade mude e cresça. A nova descoberta implica que essa limitação provavelmente faz com que esses modelos subestimem a rapidez com que Thwaites está perdendo gelo.

Do tamanho da Flórida, A geleira Thwaites é atualmente responsável por aproximadamente 4% do aumento global do nível do mar. Ele contém gelo suficiente para elevar o oceano mundial em pouco mais de 2 pés (65 centímetros) e impede geleiras vizinhas que elevariam o nível do mar em mais 2,4 metros se todo o gelo fosse perdido.

Thwaites é um dos lugares mais difíceis de alcançar na Terra, mas está prestes a se tornar mais conhecido do que nunca. A U.S. National Science Foundation e o British National Environmental Research Council estão montando um projeto de campo de cinco anos para responder às perguntas mais críticas sobre seus processos e recursos. A Colaboração Internacional Thwaites Glacier começará seus experimentos de campo no verão do Hemisfério Sul de 2019-20.

Como os cientistas medem a perda de gelo

Não há como monitorar as geleiras da Antártica do nível do solo a longo prazo. Em vez de, cientistas usam dados de satélite ou instrumentos aerotransportados para observar características que mudam com o derretimento de uma geleira, como sua velocidade de fluxo e altura da superfície.

Outra característica que muda é a linha de aterramento de uma geleira - o lugar próximo à borda do continente onde ela se levanta e começa a flutuar na água do mar. Muitas geleiras da Antártica se estendem por quilômetros além de suas linhas de aterramento, flutuando sobre o oceano aberto.

Assim como um barco encalhado pode flutuar novamente quando o peso de sua carga é removido, uma geleira que perde peso de gelo pode flutuar sobre a terra onde costumava ficar. Quando isso acontece, a linha de aterramento recua para o interior. Isso expõe mais a parte inferior de uma geleira à água do mar, aumentando a probabilidade de que sua taxa de derretimento acelere.

Um retiro irregular

Para Thwaites, “Estamos descobrindo diferentes mecanismos de retirada, "Disse Millilo. Diferentes processos em várias partes da frente de 100 milhas (160 quilômetros de extensão) da geleira estão colocando as taxas de recuo da linha de aterramento e de perda de gelo fora de sincronia.

A enorme cavidade está sob o tronco principal da geleira em seu lado oeste - o lado mais distante da Península Antártica Ocidental. Nessa região, conforme a maré sobe e desce, a linha de aterramento recua e avança através de uma zona de cerca de 2 a 3 milhas (3 a 5 quilômetros). A geleira tem se descolado de uma crista no leito rochoso a uma taxa constante de cerca de 0,4 a 0,5 milhas (0,6 a 0,8 quilômetros) por ano desde 1992. Apesar desta taxa estável de recuo da linha de aterramento, a taxa de derretimento deste lado da geleira é extremamente alta.

"No lado oriental da geleira, a retirada da linha de aterramento prossegue através de pequenos canais, talvez um quilômetro de largura, como dedos alcançando por baixo da geleira para derretê-la por baixo, "Disse Milillo. Nessa região, a taxa de recuo da linha de aterramento dobrou de cerca de 0,4 milhas (0,6 quilômetros) por ano de 1992 a 2011 para 0,8 milhas (1,2 quilômetros) por ano de 2011 a 2017. Mesmo com esse recuo acelerado, Contudo, as taxas de derretimento neste lado da geleira são mais baixas do que no lado ocidental.

Esses resultados destacam que as interações gelo-oceano são mais complexas do que se entendia anteriormente.

Milillo espera que os novos resultados sejam úteis para os pesquisadores da Colaboração Internacional Thwaites Glacier enquanto se preparam para o trabalho de campo. "Esses dados são essenciais para os participantes de campo se concentrarem nas áreas onde a ação está, porque a linha de aterramento está recuando rapidamente com padrões espaciais complexos, " ele disse.

"Compreender os detalhes de como o oceano derrete esta geleira é essencial para projetar seu impacto no aumento do nível do mar nas próximas décadas, "Rignot disse.