O derretimento da camada de gelo da Groenlândia pode gerar mais aumento do nível do mar do que se pensava se as emissões de gases de efeito estufa continuarem a aumentar e aquecer a atmosfera no ritmo atual, de acordo com um novo estudo de modelagem. O estudo, que usou dados da campanha aerotransportada da Operação IceBridge da NASA, foi publicado em Avanços da Ciência hoje. Nos próximos 200 anos, o modelo do manto de gelo mostra que o derretimento na taxa atual pode contribuir de 19 a 63 polegadas para o aumento do nível do mar global, disse a equipe liderada por cientistas do Instituto Geofísico da Universidade do Alasca em Fairbanks. Esses números são pelo menos 80 por cento maiores do que as estimativas anteriores, que previu até 35 polegadas de aumento do nível do mar a partir do gelo da Groenlândia.

A equipe executou o modelo 500 vezes até o ano 3000 para cada um dos três cenários climáticos futuros possíveis, ajustando o terreno chave, gelo, oceano e variáveis ​​atmosféricas para testar seus efeitos na taxa de derretimento do gelo. Os três cenários climáticos dependem da quantidade de emissões de gases de efeito estufa na atmosfera nos próximos anos. No cenário sem redução de emissões, o estudo descobriu que toda a camada de gelo da Groenlândia provavelmente derreterá em um milênio, causando 17 a 23 pés de aumento do nível do mar.

No cenário em que as emissões são estabilizadas até o final do século, em vez de continuar a aumentar, o modelo mostra a perda de gelo caindo para 26-57 por cento da massa total em 3.000. Limitar drasticamente as emissões para que comecem a diminuir até o final do século poderia limitar a perda de gelo em 8-25 por cento. Este cenário produziria até seis pés de aumento do nível do mar no próximo milênio, de acordo com o estudo.

O modelo atualizado representa com mais precisão o fluxo das geleiras de saída, os corpos de gelo semelhantes a rios que se conectam ao oceano. As geleiras de saída desempenham um papel fundamental na forma como os mantos de gelo derretem, mas os modelos anteriores careciam de dados para representar adequadamente seus padrões de fluxo complexos. O estudo descobriu que o derretimento das geleiras poderia ser responsável por até 40% da massa de gelo perdida da Groenlândia nos próximos 200 anos.

Ao incorporar dados de espessura de gelo de IceBridge e identificar fontes de incerteza estatística dentro do modelo, o estudo cria uma imagem mais precisa de como as emissões de gases de efeito estufa gerados pelo homem e o aquecimento do clima podem afetar a Groenlândia no futuro.

Uma imagem mais clara

Capturar o fluxo variável e a velocidade do derretimento da geleira de saída torna o modelo de manto de gelo atualizado mais preciso do que os modelos anteriores, de acordo com os autores. Como as águas do oceano aqueceram nos últimos 20 anos, eles derreteram o gelo flutuante que protegia as geleiras de seu aumento de temperatura. Como resultado, as geleiras de saída fluem mais rápido, derreter e ficar mais fino, com a superfície inferior do manto de gelo expondo o novo gelo ao ar quente e derretendo também.

"Assim que tivemos acesso às observações de satélite, fomos capazes de capturar a velocidade da superfície de todo o manto de gelo da Groenlândia e ver como esse gelo flui. Reconhecemos que algumas geleiras fluem muito rápido - ordens de magnitude mais rápido do que o interior da camada de gelo, "disse o autor principal Andy Aschwanden, um professor associado de pesquisa do Instituto Geofísico de Fairbanks da Universidade do Alasca.

As medições detalhadas da espessura do gelo da IceBridge ajudaram a equipe a ser a primeira a modelar essas áreas onde as geleiras de saída são afetadas por águas oceânicas mais quentes, bem como modelar mais feedbacks e processos complexos que influenciam a perda de gelo do que anteriormente possível. Eles examinaram a importância de fatores como o derretimento subaquático, grandes pedaços de gelo quebrando das geleiras, mudanças nas taxas de queda de neve e aumento da temperatura do ar. Eles também examinaram fatores que podem retardar a perda de gelo, como o movimento da superfície da Terra "rebatendo" com o peso do gelo que não está mais lá.

"No fim do dia, geleiras fluem morro abaixo, "Aschwanden disse." Isso é muito simplificado, mas se você não sabe onde fica o declive, o modelo nunca pode fazer um bom trabalho. Portanto, a contribuição mais importante para a compreensão do fluxo de gelo é saber a espessura do gelo. "

Cada um dos três cenários de emissões usados ​​no estudo produziu diferentes padrões de recuo do gelo na Groenlândia. O cenário menos grave mostrou o recuo do gelo no oeste e no norte, enquanto o cenário moderado mostrou recuo do gelo ao redor da ilha, exceto nas áreas de maior elevação. O cenário mais grave, em que as emissões continuam a aumentar na taxa atual, mostrou que mais da metade do modelo é executado, perdendo mais de 99 por cento do manto de gelo em 3.000.

Em seu ponto mais espesso, a camada de gelo da Groenlândia atualmente tem mais de 10, 000 pés acima do nível do mar. Ele sobe alto o suficiente na atmosfera para alterar o clima ao seu redor, como as montanhas fazem. Hoje, esse padrão climático gera neve quase suficiente para compensar a quantidade de gelo que derrete naturalmente a cada ano. No futuro, Contudo, o derretimento e o fluxo diluirão o interior, baixá-lo em uma camada da atmosfera que carece das condições necessárias para a reposição suficiente da neve.

"No clima mais quente, as geleiras perderam as regiões onde mais neve cai do que derrete no verão, que é onde o novo gelo é formado, "disse Mark Fahnestock, professor pesquisador do Instituto de Geofísica e segundo autor do estudo. "Eles são como pedaços de gelo em um refrigerador aberto que estão derretendo, e ninguém está colocando mais gelo no refrigerador. "

A equipe enfatizou que, apesar da necessidade de pesquisas contínuas sobre exatamente como as geleiras se moverão e derreterão em resposta ao aquecimento das temperaturas, todas as execuções do modelo mostram que as próximas décadas serão fundamentais para o futuro resultado do manto de gelo.

"Se continuarmos como de costume, Groenlândia vai derreter, "Disse Aschwanden." O que estamos fazendo agora em termos de emissões, em um futuro muito próximo, terá um grande impacto de longo prazo na camada de gelo da Groenlândia, e por extensão, se derreter, ao nível do mar e à sociedade humana. "

Preenchendo a lacuna de dados

As execuções do modelo foram realizadas em supercomputadores de alto desempenho no Ames Research Center da NASA e na University of Alaska Fairbanks (UAF) usando o Parallel Ice Sheet Model (PISM), um modelo de código aberto desenvolvido na UAF e no Potsdam Institute for Climate Impact Research. A NASA também forneceu apoio financeiro para o estudo. Embora outros modelos de manto de gelo pudessem realizar as simulações que fizeram, a equipe disse, O PISM é único por sua alta resolução e baixo custo computacional.

A Operação IceBridge da NASA é a maior pesquisa aérea do mundo de terras polares e gelo marinho. Usando uma variedade de aeronaves e instrumentos científicos, IceBridge coletou dados entre o final do primeiro Ice, Nuvem e missão do satélite de elevação do solo (ICESat) em 2010 e a segunda, ICESat-2, que foi lançado em 2018. Ele mediu a altura do gelo abaixo de sua trajetória de vôo, bem como a base rochosa sob os mantos de gelo.

"As campanhas espaciais e aéreas da NASA, como IceBridge, transformaram fundamentalmente nossa capacidade de tentar fazer um modelo imitar as mudanças na camada de gelo, "Fahnestock disse." A tecnologia que permite uma melhor imagem do leito da geleira é como um par de óculos melhor, que nos permite ver mais claramente. Apenas a NASA tinha uma aeronave com os instrumentos e tecnologia de que precisávamos e podia ir aonde precisássemos. "

Imagem do banner:O manto de gelo da Groenlândia é o segundo maior corpo de gelo do mundo, cobrindo cerca de 650, 000 milhas quadradas da superfície da Groenlândia. Se derreter completamente, pode contribuir com até 23 pés de aumento do nível do mar, according to a new study using data from NASA's Operation IceBridge.