Pouco antes de Jakobshavn Isbræ, uma geleira de marés na Groenlândia, cria grandes pedaços de gelo no oceano, há uma mudança repentina na coleção lamacenta de icebergs flutuando ao longo do terminal da geleira, de acordo com um novo artigo liderado pelo Instituto Cooperativo de Pesquisa em Ciências Ambientais (CIRES) em CU Boulder. O trabalho, publicado em Nature Geoscience , mostra que um relaxamento no grosso agregado de icebergs flutuando na fronteira glaciar-oceano ocorre até uma hora antes dos eventos de parto. Esta descoberta pode ajudar os cientistas a entender melhor os cenários futuros de aumento do nível do mar e também pode ajudá-los a prever quando grandes episódios de parto estão prestes a ocorrer.

Nos meses de inverno, icebergs e gelo marinho se acumulam dentro do fiorde em frente a Jakobshavn Isbræ, formando um tampão congelado que impede o parto. A geleira pode continuar a fluir para o fiorde, intacto, e avançar dezenas de metros todos os dias. Este acúmulo de material gelado, que os cientistas chamam de melange de gelo, persiste no verão, mas sua estrutura semelhante a uma prateleira perde rigidez no calor relativo, e se comporta mais como icebergs individuais amontoados no fiorde. Até agora, nenhum estudo mostrou se este tipo de melange de gelo do final do verão pode influenciar a formação de icebergs.

"Leva apenas um pouco de tensão para a melange se esticar ou relaxar um pouco, e então não é mais um congestionamento de gelo, "disse Ryan Cassotto, pesquisador do Centro de Observação e Ciências da Terra do CIRES e principal autor do novo estudo.

Para entender o que estava acontecendo durante esses eventos de parto, Cassotto e seus colegas levaram interferômetros de radar baseados em terra para a Groenlândia em 2012 e os instalaram no fiorde proglacial de Jakobshavn Isbræ para registrar as interações de iceberg a cada três minutos. Eles descobriram que entre eventos de parto, icebergs dentro da mistura de gelo se moveram juntos, fluindo pelo fiorde como um único, unidade coesiva.

Mas o movimento de icebergs individuais mudou pouco antes de cada um dos 14 eventos de parto que eles observaram - em vez de fluir como um único, unidade coerente, a mistura de gelo relaxou e os icebergs começaram a se mover independentemente uns dos outros.

"Quando a mistura de gelo relaxa, icebergs individuais começam a girar, e quando eles começam a girar, a melange perde sua estrutura, "disse Cassotto." E quando perde sua estrutura, ele perde sua capacidade de impedir o parto. "

Para entender o que estava acontecendo com os icebergs dentro da melange de gelo durante esses eventos, os pesquisadores usaram um modelo de dinâmica de partículas que simula o movimento de icebergs individuais. Eles descobriram que apenas uma pequena expansão do fundo do fiorde da melange de gelo era necessária para acionar o movimento independente dos icebergs.

"Como uma porta de entrada para o oceano, a mistura de gelo pode ter um impacto direto nas previsões futuras de aumento do nível das focas, "disse Justin Burton, professor associado de física na Emory University e co-autor do artigo. "Nós fornecemos o melhor, os dados mais precisos já mostrando os processos que levam a grandes eventos de parto. Isso nos ajuda a entender as forças que determinam quanto gelo é descarregado no oceano, e com que rapidez isso acontece. "

A causa exata de tais mudanças ainda não está clara, mas as mudanças nas marés do oceano, a descarga subglacial da água de degelo, e os ventos podem ajudar a explicar o relaxamento repentino do grosso agregado de icebergs empurrando contra a geleira.

Este estudo é o primeiro a mostrar que uma mistura de gelo amplamente livre de gelo marinho pode controlar o tempo de parto, Disse Cassotto. É também o primeiro estudo no qual os pesquisadores foram capazes de observar mudanças de escala granular em um material dentro do ambiente natural.

“A maioria dos estudos de materiais granulares são realizados em laboratórios, "disse Jason Amundson, professor associado de geofísica da University of Alaska Southeast e co-autor do artigo. "Essas observações demonstram que podemos obter novos insights sobre o comportamento de materiais granulares, estudando pacotes densos de icebergs, que representam alguns dos maiores materiais granulares da Terra "Os métodos neste estudo podem ser usados ​​para prever falhas em outros materiais geofísicos, como fluxo de detritos ou deslizamentos de terra.