Os cientistas sabem que as algas cinza-acastanhadas que escurecem a camada de gelo da Groenlândia no verão fazem com que o gelo derreta mais rápido, mas só recentemente eles mediram essas flores no campo, e apenas em alguns sites. Para medir a proliferação de algas em grandes regiões e compreender seus efeitos no derretimento ao longo do tempo, eles agora estão se voltando para o espaço.

"Os cientistas vão a campo e coletam amostras de um ou dois pontos onde ocorrem essas florações, mas não sabemos realmente como eles mudam com o tempo ou em uma grande região, "disse Shujie Wang, o autor principal de um estudo recente que mostra que os satélites podem ser usados ​​para rastrear o crescimento de algas do gelo em áreas extensas.

Para medir o crescimento de algas, Wang e seus colegas pegaram emprestada a metodologia de longa data usada por outros cientistas para medir algas nos oceanos, usando observações de satélite da cor da água. Algas marinhas diferem daquelas no gelo, mas ambos os tipos contêm clorofila-a, que tem uma assinatura de radiação infravermelha próxima refletida distinta que os sensores de satélite podem detectar.

Mapear algas glaciares no espaço e no tempo pode dar aos pesquisadores insights sobre como as algas afetam a refletividade, ou albedo, da superfície do gelo, disse Wang, que conduziu a pesquisa como um pós-doutorado no Observatório Terrestre Lamont-Doherty da Universidade de Columbia. Ela agora é professora assistente de geografia na Penn State University.

"Albedo é crucial para entender como o gelo derrete e o que acontecerá no futuro com a contribuição da Groenlândia para a elevação do nível do mar, "disse o professor de pesquisa da Lamont-Doherty Marco Tedesco, que supervisionou o trabalho de Wang. "Pouco se sabe sobre os efeitos das algas sobre isso, e o trabalho de Shujie é pioneiro nesse sentido. "

A neve e o gelo de cor clara têm um alto albedo, o que significa que eles refletem a maior parte da radiação solar de volta para a atmosfera. Mas quando as algas se acumulam, eles escurecem a superfície; isso faz com que absorva mais radiação, aquecendo o gelo e acelerando o derretimento da superfície.

Os pesquisadores usaram dados do espectrômetro de imagem de média resolução (MERIS) no satélite Envisat da Agência Espacial Europeia para quantificar a proliferação de algas no sudoeste da Groenlândia de 2004 a 2011. Eles compararam os dados com medições feitas em campo e pelo espectrômetro de imagem de resolução moderada da NASA ( MODIS), que mede o albedo da superfície.

Eles descobriram que as assinaturas de clorofila-a capturadas pelos dados de campo correspondentes do MERIS, confirmando que os pesquisadores podem usar dados de satélite da cor do oceano para medir o crescimento de algas e ver como ele muda durante o verão. O mesmo se aplica às mudanças de albedo medidas pelo MODIS.

"Chegamos a uma estimativa aproximada de que, se o crescimento das algas dobrar, então o albedo diminui entre 2 por cento a 4 por cento, "disse Wang." Este componente biológico nunca foi antes incorporado na modelagem climática. "

Os pesquisadores também descobriram que anos com menos dias nublados, e, portanto, mais radiação solar, viu mais desenvolvimento de algas. "As algas precisam de radiação solar para criar energia por meio da fotossíntese, então a radiação de ondas curtas pode ser um fator importante para controlar a quantidade de algas que crescerão ou como elas estão distribuídas espacialmente, "Disse Wang.

A interação entre o clima, algas e gelo criam um ciclo que pode acelerar o processo de derretimento. Com o aquecimento da Groenlândia, temperaturas mais altas estão causando diretamente o derretimento de mais gelo. Mas o aquecimento também parece estar mudando os padrões de circulação atmosférica, e recentemente tem havido uma tendência de dias mais ensolarados. Mais dias de sol significam que o gelo vai absorver mais radiação solar e derreter mais rápido. A radiação solar também promove o crescimento de algas, derretimento ainda mais acelerado.

Além de aprimorar os modelos climáticos regionais, a pesquisa tem implicações para a exploração de outros planetas. "Algas e bactérias são as únicas formas de vida na camada de gelo, e é fascinante imaginar que as áreas onde eles crescem estão entre as coisas mais próximas que podemos imaginar de vida extraterrestre, "disse Tedesco, que também ocupa um cargo no Instituto Goddard de Estudos Espaciais da NASA.

A próxima etapa é quantificar o quanto o desenvolvimento de algas aumenta a produção de água do degelo. Wang planeja abordar essa questão em pesquisas subsequentes.

Esta história foi republicada por cortesia do Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.