Descobriu-se que o enchimento e a drenagem de lagos de água derretida causam a flexão de uma plataforma de gelo flutuante da Antártica, potencialmente ameaçando sua estabilidade.

Uma equipe de pesquisadores britânicos e americanos, co-liderado pela Universidade de Cambridge, mediu o quanto a plataforma de gelo McMurdo na Antártica flexiona em resposta ao enchimento e drenagem de lagos de água derretida em sua superfície. Este tipo de flexão foi hipotetizado antes e simulado por modelos de computador, mas esta é a primeira vez que o fenômeno é medido em campo. Os resultados são relatados no jornal Nature Communications .

Os resultados demonstram uma ligação entre o derretimento da superfície e o enfraquecimento das plataformas de gelo da Antártica e apóiam a ideia de que a recente ruptura da plataforma de gelo ao redor da Península Antártica pode ter sido desencadeada, pelo menos em parte, por grandes quantidades de água derretida na superfície produzida em resposta ao aquecimento atmosférico.

À medida que o clima continua a aquecer, mais e mais plataformas de gelo podem se tornar suscetíveis à flexão, fratura e desintegração no próximo século.

A maior parte do continente Antártico é coberto pelo manto de gelo antártico, que tem até quatro quilômetros de espessura e contém gelo suficiente para elevar o nível global do mar em cerca de 58 metros. Na maior parte do continente e na maior parte do ano, as temperaturas do ar estão bem abaixo de zero e a superfície do gelo permanece congelada. Mas cerca de 75% da camada de gelo é orlada por plataformas de gelo flutuantes, que têm até um quilômetro de espessura, principalmente abaixo do nível do mar, mas com dezenas de metros de sua altura total projetando-se acima da água. Nos meses de verão, quando as temperaturas do ar sobem acima de zero, as superfícies dessas plataformas de gelo são suscetíveis ao derretimento.

"A água de superfície nas plataformas de gelo é conhecida há muito tempo, "disse o co-autor Dr. Ian Willis do Scott Polar Research Institute de Cambridge." Mais de 100 anos atrás, membros da equipe Nimrod de Shackleton e da equipe do Partido do Norte da Expedição Antártica Britânica de Scott mapearam e registraram a água na plataforma de gelo de Nansen, cerca de 300 quilômetros de onde fizemos nosso estudo sobre a plataforma de gelo McMurdo. Nas últimas décadas, também foi possível ver a formação de derretimento superficial generalizado em muitas plataformas de gelo a cada verão a partir de imagens de satélite. "

O que não é totalmente conhecido é até que ponto a água da superfície pode desestabilizar uma plataforma de gelo, especialmente em verões mais quentes, quando mais água de degelo é produzida. Se a inclinação da plataforma de gelo for suficientemente íngreme, a água pode fluir da plataforma de gelo para o oceano em grandes rios de superfície, mitigando contra qualquer instabilidade potencial.

O perigo surge se a água se acumular em depressões superficiais na plataforma de gelo para formar grandes lagos. O peso extra da água vai empurrar para baixo o gelo flutuante, fazendo com que afunde um pouco mais no mar. Perto da margem do lago, o gelo se flexionará para cima para compensar. "Se o lago então drenar, a plataforma de gelo agora vai flexionar para trás, subindo onde o lago costumava ser, afundando em torno da borda, "disse o autor principal, Dr. Alison Banwell, também da SPRI. "É esse enchimento e drenagem dos lagos que faz com que a plataforma de gelo se flexione, e se as tensões forem grandes o suficiente, também podem ocorrer fraturas. "

Banwell e o co-autor do professor Doug MacAyeal, da Universidade de Chicago, haviam sugerido anteriormente que o enchimento e drenagem de centenas de lagos poderia ter levado ao catastrófico colapso da plataforma de gelo Larsen B em 2002, quando 3, 250 quilômetros quadrados de gelo foram perdidos em apenas alguns dias.

"Fomos capazes de modelar a rápida desintegração dessa plataforma de gelo por meio de nosso mecanismo de fratura induzida por carregamento de água derretida, "disse Banwell." No entanto, o problema era que ninguém tinha realmente medido a flexão e a fratura da plataforma de gelo no campo, e, portanto, não fomos capazes de restringir totalmente os parâmetros em nosso modelo. Em parte, é por isso que tentamos medir o processo na plataforma de gelo de McMurdo. "

Usando helicópteros, máquinas de neve e seus próprios pés, os pesquisadores montaram uma série de sensores de pressão para monitorar o aumento e a queda dos níveis de água em depressões que se encheram de lagos, e receptores GPS para medir pequenos movimentos verticais da plataforma de gelo.

"Foi muito trabalhoso obter os dados, mas eles revelam uma história fascinante, "disse MacAyeal." A maior parte do sinal de GPS é devido às marés do oceano, que movem a plataforma de gelo flutuante para cima e para baixo vários metros, duas vezes por dia. Mas quando removemos este sinal de maré, encontramos alguns receptores GPS movidos para baixo, em seguida, subiu cerca de um metro ao longo de algumas semanas, enquanto outros, apenas algumas centenas de metros de distância, quase não se moveu. Os que mais se moviam para baixo e depois para cima estavam situados onde os lagos estavam enchendo e drenando, e houve relativamente pouco movimento para longe dos lagos. É esse movimento vertical diferencial que mostra que a plataforma de gelo está se flexionando. Tínhamos antecipado este resultado, mas foi muito bom quando o encontramos. "

A equipe espera que seu trabalho inspire outras pessoas a procurar evidências de flexão e fratura em outras plataformas de gelo ao redor da Antártica. Seu trabalho também ajudará no desenvolvimento de modelos em escala de manto de gelo que podem ser usados ​​para prever a estabilidade das plataformas de gelo no futuro e para entender os controles do tamanho da plataforma de gelo, uma vez que atuam como amortecedores contra o gelo que se move rapidamente do continente. À medida que as plataformas de gelo encolhem, geleiras e fluxos de gelo atrás deles fluem mais rapidamente para o oceano, contribuindo para o aumento global do nível do mar.