O professor de pesquisa da Lamont, Mike Kaplan, cruza um riacho durante uma expedição de campo na Patagônia em 2017. Crédito:Gonzalo Amigo
Para prever como as geleiras responderão às mudanças climáticas no futuro, os cientistas primeiro precisam entender como eles responderam no passado. Uma equipe de cientistas do Laboratório de Nuclídeos Cosmogênicos do Observatório Terrestre Lamont-Doherty da Universidade de Columbia assumiu o desafio estudando restos glaciais em todo o mundo, da Patagônia ao Ártico.
Uma das questões mais interessantes que a equipe está investigando é se as geleiras em diferentes latitudes e hemisférios se expandem e recuam em momentos semelhantes, disse Mike Kaplan, um professor pesquisador de Lamont que trabalha no Laboratório de Nuclídeos Cosmogênicos. Antes da influência humana, há fortes indícios de que os padrões climáticos que afetam as geleiras do hemisfério sul estavam em descompasso com os do norte, disse Kaplan, e entender por que poderia ajudar a projetar os efeitos das mudanças climáticas modernas.
Reconstruindo o passado
Estudando o recuo da geleira que aconteceu mais de 11, 000 anos atrás pode ser complicado.
Para fazer isso, a equipe usa um método chamado datação cosmogênica. Para que o método funcione, os cientistas devem primeiro identificar uma massa bem preservada de rochas ou sedimentos deixados por uma geleira que está encolhendo, chamada de moreia. Então, cientistas lascam seções das rochas na morena para levar de volta ao laboratório, onde podem ser analisados quanto à presença de berílio-10, um isótopo que é formado a partir de raios cósmicos na atmosfera da Terra.
Os membros da equipe removem pedaços de uma rocha deixada para trás por uma geleira que está encolhendo. De volta ao laboratório em Lamont, eles podem medir os níveis de berílio-10 na amostra para determinar há quanto tempo ele foi depositado. Crédito:Mike Kaplan
Contar átomos de berílio-10 na superfície das rochas ajuda os cientistas a determinar exatamente por quanto tempo a rocha ficou exposta à atmosfera, ou há quanto tempo foi descoberto pelo gelo. Isso ajuda a criar uma linha do tempo para as geleiras se expandindo e recuando, e finalmente, revela como o clima mudou ao longo do tempo. Durante os últimos 10 anos, pesquisadores do Cosmogenic Nuclide Lab usaram datação cosmogênica para documentar os fantasmas das geleiras em mais de cinco continentes, incluindo a Europa, América do Sul, Antártica, Austrália, e América do Norte.
"A maior parte do nosso conhecimento sobre as mudanças de temperatura na Terra vem de núcleos de gelo na Antártica e na Groenlândia, "disse o geocientista do clima Joerg Schaefer, quem lidera o laboratório. "Mas ambos estão em posições muito extremas - ambos são polares. No meio, é muito difícil encontrar confiável, termômetros precisos, e as geleiras das montanhas basicamente preenchem essa lacuna. "
Nos últimos anos, o grupo mapeou vestígios glaciais do manto de gelo da Patagônia perto da área do Estreito de Magalhães, no sul da Patagônia. Lá, pesquisa conduzida pela estudante de pós-graduação Carly Peltier revelou evidências de que, durante o último período glacial, o lóbulo de gelo de Magalhães teria alcançado uma posição mais de 65 quilômetros a leste do que relatado anteriormente, fornecendo novos dados importantes para reconstruções paleoclimáticas. O recuo desta posição máxima da geleira começou lentamente aos 25, 000 anos atrás, com o gelo continuando a se estabilizar repetidamente até cerca de 18, 000 anos atrás, que foi seguido por rápido, recuo irreversível. Aos 16, 000 anos atrás, o manto de gelo da Patagônia havia mais ou menos desaparecido no extremo sul da América do Sul.
Com o apoio da National Science Foundation, a equipe voltou recentemente à América do Sul em novembro de 2019, desta vez para estudar e comparar mais o recuo histórico das geleiras na cordilheira central dos Andes nos últimos 11 anos, 000 anos. A ideia é determinar se as geleiras em diferentes latitudes experimentaram expansões e recuos semelhantes no mesmo período de tempo. Para o estudo mais recente, Kaplan e três colegas chilenos viajaram a cavalo por quase dois dias para fazer uma amostra de um local remoto na região central dos Andes. Lá, eles coletaram mais de 35 espécimes de moreia para trazer de volta ao laboratório, onde eles irão analisar sua composição química e compará-los com as amostras que o grupo de laboratório tirou nos últimos anos no sul dos Andes, no Chile. COVID-19 atrasou a análise das amostras mais recentes devido ao fechamento e, em seguida, à reabertura em fases dos laboratórios este ano, mas Kaplan espera começar logo.
“Com este projeto, estamos nos movendo um pouco para o norte na América do Sul para ver se os mesmos padrões e mudanças que vimos nos últimos 10 ou 15 anos [de pesquisa de nosso grupo] continuam à medida que você vai para o norte, "disse Kaplan." Uma das coisas que estamos tentando entender é o que causou a variabilidade das geleiras em um sentido natural antes dos efeitos humanos no sistema climático. "
A equipe viajou a cavalo para coletar amostras de morenas glaciais nos Andes Centrais em novembro de 2019. Crédito:Mike Kaplan
Pintando um quadro do futuro
Nas últimas décadas, o impacto das atividades humanas nas mudanças climáticas e, finalmente, recuo da geleira, é inegável, de acordo com Kaplan e Schaefer. Atividades como o desmatamento e a queima de carvão e outros combustíveis fósseis levaram a um aumento de dióxido de carbono na atmosfera, onde abraça o planeta como um lenço, levando a um aumento constante das temperaturas globais.
Esta história foi republicada por cortesia do Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.