Um novo estudo publicado hoje na revista Cartas de pesquisa geofísica usou o satélite laser de medição de gelo da NASA para identificar tempestades atmosféricas em rios como um fator-chave para o aumento da queda de neve no oeste da Antártica durante o inverno austral de 2019.

Essas descobertas de cientistas do Scripps Institution of Oceanography da University of California San Diego e colegas ajudarão a melhorar a compreensão geral dos processos que impulsionam a mudança na Antártica, e levar a melhores previsões de aumento do nível do mar. O estudo foi financiado pela NASA, com apoio adicional do Laboratório de Impacto Climático do Grupo Rhodium, um consórcio de instituições de pesquisa líderes que examinam os riscos das mudanças climáticas.

Rios atmosféricos são fenômenos que transportam grandes quantidades de vapor de água por muito tempo, "rios" estreitos no céu. Eles são conhecidos por serem o principal impulsionador da precipitação ao longo da costa oeste dos Estados Unidos, responsável por 25-50 por cento da precipitação anual em partes importantes do Ocidente. O aumento da pesquisa sobre os rios atmosféricos descobre que eles impactam predominantemente as costas ocidentais da maioria dos continentes, devido à evaporação dos oceanos e às tempestades gerando altos níveis de umidade na atmosfera.

Gelo da NASA, Nuvem, e Terra Elevação Satélite-2 (ICESat-2), lançado em órbita em setembro de 2018, está fornecendo uma visão detalhada da altura do gelo e da neve no vasto, continente congelado. O satélite funciona enviando 10, 000 pulsos de laser por segundo na superfície da Terra que medem a altura das camadas de gelo, geleiras, e mais calculando o tempo que leva um punhado desses pulsos para retornar ao satélite. Cada fóton de luz tem uma etiqueta de tempo, e essas marcas se combinam com a localização GPS para apontar seu lugar exato e altura no solo. Ele mede um conjunto detalhado de rastros sobre o manto de gelo da Antártica a cada três meses.

“O ICESat-2 é o primeiro satélite a ser capaz de medir a queda de neve no continente Antártico de forma tão precisa, "disse Helen Amanda Fricker, glaciologista da Scripps Oceanography e coautor do estudo. "No inverno, as condições meteorológicas proíbem que uma equipe de campo faça observações no terreno. O ICESat-2 está preenchendo essa falta de dados sobre os vastos mantos de gelo, e nos dando uma maior compreensão do ganho e perda de massa de neve em uma escala sazonal. "

Olhando para os dados ICESat-2, os cientistas descobriram aumentos na altura da manta de gelo da Antártica entre abril de 2019 e junho de 2020 devido ao aumento da neve. Usando um modelo computacional da atmosfera e neve, eles descobriram que 41% dos aumentos de altura sobre a Antártica Ocidental durante o inverno de 2019 ocorreram porque eventos intermitentes de precipitação extrema geraram grandes quantidades de neve durante curtos períodos de tempo. Desses eventos, 63 por cento foram identificados como rios atmosféricos landfall. Esses sistemas foram diferenciados de outras tempestades pelos níveis de umidade muito mais altos medidos nas porções mais baixas da atmosfera.

Os rios atmosféricos que atingem a Antártica têm origem na região subtropical, latitudes médias do hemisfério sul. Eles viajam longas distâncias sem continentes para impedi-los, eventualmente chegando à região oeste da Antártica.

“Sabemos que a frequência dos rios atmosféricos deve aumentar, por isso é importante que os cientistas possam medir o quanto estão contribuindo para o aumento da massa de neve ou derretimento da superfície, "disse Susheel Adusumilli, autor principal e Ph.D. candidato na Oceanografia Scripps. "Saber quanta neve está sendo acumulada em todo o continente nos ajuda a entender melhor como a massa está mudando como um todo, e informa nossa compreensão do potencial de aumento do nível do mar a partir da camada de gelo da Antártica. "

Mais de cem gigatoneladas de gelo estão sendo perdidas para o oceano da Antártica a cada ano, contribuindo para o aumento contínuo do nível do mar. A maior parte dessa perda de gelo é causada pelo aumento do fluxo de gelo para o oceano a partir do derretimento das plataformas de gelo flutuantes que circundam a Antártica. Compreender o equilíbrio entre os ganhos de massa com a queda de neve no interior da Antártica e a perda de massa com o aquecimento do oceano é a chave para melhorar as projeções do aumento do nível do mar.

Embora este estudo tenha rastreado a massa de gelo em curto prazo, rios atmosféricos na Antártica também podem causar grandes quantidades de derretimento de neve. Na verdade, este estudo descobriu que cerca de 90 por cento dos rios atmosféricos de verão e 10 por cento dos rios atmosféricos de inverno coincidiram com o potencial derretimento da superfície sobre o manto de gelo da Antártica Ocidental. O derretimento atmosférico causado pelo rio é devido às nuvens baixas desses sistemas, que pode absorver e reemitir calor de volta à superfície. Os cientistas precisarão de mais estudos para entender se esses eventos produzirão ou derreterão neve, olhando para fatores como sazonalidade, nível de umidade, cobertura de nuvem, ou se cada um depende da tempestade.

"Nos E.U.A., cientistas estudam rios atmosféricos e ver se eles podem ser benéficos para o abastecimento de água na Califórnia ou perigosos, causando inundações, "disse a co-autora do estudo, Meredith Fish, associado de pós-doutorado na Rutgers University e ex-aluna da Scripps Oceanography, onde estudou no Center for Western Weather and Water Extremes. "O que é interessante na Antártica é a questão, os rios atmosféricos vão contribuir para o derretimento ou o acúmulo de neve? "