Usando dados de satélite para 'ver no escuro', pesquisadores mostraram pela primeira vez que os lagos da camada de gelo da Groenlândia drenam durante o inverno, uma descoberta com implicações na velocidade com que a segunda maior camada de gelo do mundo flui para o oceano.

Os pesquisadores, da Universidade de Cambridge, usaram dados de radar de um satélite da Agência Espacial Europeia para mostrar que, mesmo quando o calor do Sol está ausente, esses lagos podem descarregar grandes quantidades de água na base do manto de gelo. Acredita-se que esses 'eventos de drenagem' desempenhem um papel significativo na aceleração do movimento do gelo, lubrificando-o por baixo.

Estudos anteriores de drenagem de lagos foram todos realizados durante os meses de verão, por meio de uma combinação de observações diretas de campo e dados óticos de satélite, que requer luz do dia.

A abordagem desenvolvida pelos pesquisadores de Cambridge usa o 'retroespalhamento' do radar - o reflexo das ondas de volta ao satélite de onde foram emitidas - para detectar mudanças nos lagos durante os meses de inverno, quando a Groenlândia está em escuridão quase total.

Os resultados, relatado no jornal A criosfera , implica que o sistema de 'encanamento' abaixo da manta de gelo da Groenlândia não vaza apenas lentamente a água do verão anterior, mas mesmo nas profundezas do inverno ártico, pode ser 'recarregado', uma vez que grandes quantidades de água do lago superficial caem em cascata para a base do manto de gelo.

Muitos estudos anteriores mostraram que a camada de gelo da Groenlândia está perdendo massa, e a taxa de perda está acelerando, devido ao derretimento e escoamento.

"Uma das incógnitas em termos de previsão do futuro do manto de gelo é a velocidade com que as geleiras se movem - se irão acelerar e, em caso afirmativo, por quanto, "disse o co-autor, Dr. Ian Willis, do Scott Polar Research Institute (SPRI) de Cambridge." O principal controle sobre a rapidez com que as geleiras se movem é a quantidade de água derretida que chega ao fundo do manto de gelo, que é onde nosso trabalho entra. "

Lagos se formam na superfície do manto de gelo da Groenlândia a cada verão, conforme o clima esquenta. Eles existem por semanas ou meses, mas podem drenar em questão de horas devido à hidrofratura, transferir milhões de metros cúbicos de água e calor para a base do manto de gelo. As áreas afetadas incluem regiões sensíveis do interior do manto de gelo, onde o impacto no fluxo de gelo é potencialmente grande.

"Sempre se pensou que esses lagos drenavam apenas no verão, simplesmente porque está mais quente e o sol faz com que o gelo derreta, "disse a coautora Corinne Benedek, também da SPRI. "No inverno, está escuro e as superfícies congelam. Pensamos que o enchimento dos lagos é o que causou sua eventual drenagem, mas acontece que nem sempre é esse o caso. "

Benedek, que atualmente é um Ph.D. candidato na SPRI, começou a se interessar pelo que acontece com os lagos superficiais no inverno, enquanto ela era um estudante de mestrado estudando dados térmicos de satélite.

"Os dados térmicos me mostraram que a água líquida pode sobreviver nos lagos durante o inverno, "Ela disse." Estudos anteriores usando radar aerotransportado também identificaram lagos enterrados alguns metros abaixo da superfície da camada de gelo no verão. Essas duas coisas me fizeram pensar em maneiras de observar lagos o ano todo. As imagens ópticas de satélite que normalmente usamos para observar os lagos não estão disponíveis no inverno, ou mesmo quando está nublado. "

Benedek e Willis desenvolveram um método usando dados do satélite Sentinel-1, que usa um tipo de radar chamado radar de abertura sintética (SAR). O SAR funciona em um comprimento de onda que possibilita ver através das nuvens e no escuro. Gelo e água são lidos de maneira diferente usando SAR, e por isso desenvolveram um algoritmo que rastreia quando ocorrem mudanças repentinas no retroespalhamento de SAR.

Mais de três invernos, eles identificaram seis lagos que pareciam drenar durante os meses de inverno. Esses lagos foram lagos enterrados ou lagos de superfície que foram congelados. O algoritmo foi capaz de identificar onde as características de retroespalhamento do lago mudaram acentuadamente entre uma imagem e a próxima registrada 12 dias depois.

Os dados SAR foram armazenados em backup com dados ópticos adicionais do outono anterior e da primavera subsequente, o que confirmou que as áreas de lagos diminuíram consideravelmente para os seis lagos drenados. Por três dos lagos, os dados ópticos, bem como os dados de outros satélites, foram usados ​​para mostrar o colapso dos lagos cobertos de neve e gelo, caindo vários metros, novamente confirmando que a água havia drenado.

"O primeiro lago que encontrei foi surpreendente, - disse Benedek. - Levei um tempo para ter certeza de que o que pensei que estava vendo era realmente o que eu estava vendo. Usamos dados de elevação da superfície de antes e depois dos eventos para confirmar o que estávamos pensando. Sabemos agora que a drenagem de lagos durante o inverno é algo que pode acontecer, mas ainda não sabemos com que frequência isso acontece. "

"As geleiras diminuem no inverno, mas eles ainda estão se movendo, "disse Willis." Deve ser esse movimento que causa fraturas em certos lugares, permitindo que alguns lagos drenem. Ainda não sabemos quão difundido é este fenômeno de drenagem de lagos de inverno, mas pode ter implicações importantes para a camada de gelo da Groenlândia, bem como em outras partes do Ártico e da Antártica. "