Um iceberg no mar central da Escócia em 2019. Crédito:Thomas Ronge
Para ver o quão profundamente interconectado o planeta realmente está, basta olhar para os enormes mantos de gelo no hemisfério norte e no pólo sul.
A milhares de quilômetros de distância, dificilmente são vizinhos, mas de acordo com uma nova pesquisa de uma equipe de cientistas internacionais, liderada pela aluna Natalya Gomez Ph.D.'14, e incluindo o professor de Harvard Jerry X. Mitrovica - o que acontece em uma região tem um efeito surpreendentemente direto e desproporcional na outra, em termos de expansão ou derretimento do gelo.
A análise, publicado em Natureza, mostra pela primeira vez que as mudanças no manto de gelo da Antártica foram causadas pelo derretimento dos mantos de gelo no hemisfério norte. A influência foi impulsionada por mudanças no nível do mar causadas pelo derretimento do gelo no norte durante os últimos 40, 000 anos. Entender como isso funciona pode ajudar os cientistas do clima a compreender as mudanças futuras e a instabilidade à medida que o aquecimento global aumenta o derretimento das principais camadas de gelo e calotas polares, pesquisadores disseram.
O estudo mostra como esse efeito gangorra funciona. Eles descobriram que quando o gelo no Hemisfério Norte permaneceu congelado durante o último pico da Idade do Gelo, cerca de 20, 000 a 26, 000 anos atrás, isso levou à redução do nível do mar na Antártica e ao crescimento da camada de gelo lá. Quando o clima esquentou após aquele pico, os mantos de gelo no norte começaram a derreter, causando o aumento do nível do mar no hemisfério sul. A ascensão do oceano fez com que o gelo na Antártica recuasse rapidamente para o tamanho que tem hoje ao longo de milhares de anos.
A questão do que causou o derretimento tão rápido do manto de gelo da Antártica durante esse período de aquecimento é um enigma antigo.
"Essa é a parte realmente emocionante disso, "disse Mitrovica, o Frank Baird Jr. Professor de Ciências do Departamento de Ciências da Terra e Planetárias. "O que motivou esses eventos dramáticos nos quais a Antártica liberou grandes quantidades de massa de gelo? Esta pesquisa mostra que os eventos não foram motivados por nada local. Eles foram motivados pelo aumento do nível do mar localmente, mas em resposta ao derretimento das camadas de gelo muito longe. O estudo estabelece uma conexão subestimada entre a estabilidade do manto de gelo da Antártica e períodos significativos de derretimento no hemisfério norte. "
O recuo foi consistente com o padrão de mudança do nível do mar previsto por Gomez, agora professor assistente de ciências terrestres e planetárias na Universidade McGill, e colegas em trabalhos anteriores no continente Antártico. A próxima etapa é expandir o estudo para ver onde mais o recuo do gelo em um local leva ao recuo em outro. Isso pode fornecer informações sobre a estabilidade da camada de gelo em outros momentos da história e talvez no futuro.
"Olhar para o passado pode realmente nos ajudar a entender como funcionam os mantos de gelo e os níveis do mar, "Gomez disse." Isso nos dá uma melhor avaliação de como funciona todo o sistema terrestre. "
Os pesquisadores foram capazes, pela primeira vez, Simular, simultaneamente, mudanças nos níveis do mar e na dinâmica do gelo em ambos os hemisférios nos últimos 40, 000 anos. Crédito:McGill University
Junto com Gomez e Mitrovica, a equipe de cientistas do projeto incluiu pesquisadores da Oregon State University e da University of Bonn, na Alemanha. Eles combinaram a modelagem da camada de gelo e do nível do mar com amostras de sedimentos do fundo do oceano perto da Antártica para verificar suas descobertas. As rochas em que se concentraram, chamados de detritos transportados por gelo, já estiveram embutidos no manto de gelo da Antártica. Os icebergs caídos os carregaram para o Oceano Antártico. Em análise, os pesquisadores tentaram determinar quando e onde eles foram liberados da camada de gelo. Eles também examinaram marcadores de linhas costeiras passadas para ver como a borda do manto de gelo recuou.
Gomez tem pesquisado mantos de gelo desde que ela era uma estudante GSAS no Grupo Mitrovica. Ela liderou um estudo em 2010 que mostrou que os efeitos gravitacionais das camadas de gelo são tão fortes que, quando as camadas de gelo derretem, o aumento esperado do nível do mar de toda a água de degelo que entra nos oceanos seria contrabalançado nas áreas próximas. Gomez mostrou que se todo o gelo do manto de gelo da Antártica Ocidental derretesse, poderia realmente diminuir o nível do mar perto do gelo em até 300 pés, mas o nível do mar aumentaria significativamente mais do que o esperado no hemisfério norte.
Este artigo promoveu esse estudo perguntando como o derretimento das camadas de gelo em uma parte do sistema climático afetou outra. Nesse caso, os pesquisadores observaram as camadas de gelo no hemisfério norte que outrora cobriam a América do Norte e o norte da Europa.
Ao reunir dados de modelagem sobre a elevação do nível do mar e derretimento da camada de gelo com os detritos que sobraram dos icebergs que romperam a Antártica durante a Idade do Gelo, os pesquisadores simularam como o nível do mar e a dinâmica do gelo mudaram em ambos os hemisférios nos últimos 40, 000 anos.
Para investigar os mecanismos envolvidos nas mudanças na camada de gelo da Antártica, os pesquisadores analisaram uma ampla gama de registros geológicos, de núcleos de sedimentos do fundo do oceano perto da Antártica a registros de exposição da terra e litorais anteriores. Esta imagem foi tirada em 2007 a bordo do navio de pesquisa Marion Dufresne II no Mar da Escócia durante a campanha de descaroçamento. Crédito:Michael Weber
Os pesquisadores foram capazes de explicar vários períodos de instabilidade durante os últimos 20, 000 anos quando o manto de gelo da Antártida passou por fases de derretimento rápido conhecidas como "pulsos de derretimento". Na verdade, de acordo com seu modelo, se não fosse por esses períodos de rápido recuo do manto de gelo da Antártica, que cobre quase 14 milhões de quilômetros quadrados e pesa cerca de 26 milhões de gigatoneladas, seria ainda mais gigante do que é agora.
Com os registros geológicos, que foram coletados principalmente por Michael Webster, da Universidade de Bonn, os pesquisadores confirmaram a linha do tempo prevista por seu modelo e viram que essa mudança no nível do mar na Antártica e o derramamento de massa corresponderam a episódios de derretimento das camadas de gelo no hemisfério norte.
Os dados pegaram Gomez de surpresa. Mais do que tudo, isso aprofundou sua curiosidade por esses sistemas congelados.
"Esses mantos de gelo são realmente dinâmicos, emocionante, e partes intrigantes do sistema climático da Terra. É impressionante pensar em gelo com vários quilômetros de espessura, que cobre um continente inteiro, e isso está evoluindo em todas essas escalas de tempo diferentes, com consequências globais, "Gomez disse." É apenas motivação para tentar entender melhor esses sistemas realmente enormes que estão tão distantes de nós. "
