Por mais de uma década, uma equipe de pesquisadores e estudantes da Universidade de Montana estudou a dinâmica da camada de gelo da Groenlândia em resposta ao aquecimento do clima. Os pesquisadores do Departamento de Geociências da Universidade de Montana (UM), Toby Meierbachtol e Joel Harper, disseram que a água sempre foi central em suas pesquisas.

"A água do derretimento do gelo pode escorrer da superfície para o oceano e contribuir para o aumento do nível do mar, pode recongelar no lugar e realmente aquecer o gelo, e pode até chegar ao fundo do manto de gelo e atuar como uma espécie de lubrificante para fazer o gelo deslizar rapidamente sobre seu leito, "Meierbachtol disse." É difícil exagerar a importância da água no controle da resposta da Groenlândia ao aquecimento.

Mas, embora muito de seu foco tenha sido sobre a importância da água no controle dos processos que ocorrem na camada de gelo, as descobertas de suas pesquisas mais recentes mudaram a ordem de seu pensamento.

Conforme descrito em seu artigo recente em Nature Geoscience , Meierbachtol, Harper e uma equipe internacional de pesquisadores descobriram que as mudanças no manto de gelo têm um impacto imediato nas águas subterrâneas da ilha da Groenlândia, uma área maior que o estado do Alasca.

"Temos nos concentrado nos impactos da água na mudança da camada de gelo, "disse Harper." Mas nossas descobertas mais recentes mostram que as mudanças na camada de gelo têm um impacto real na hidrologia do Ártico - especificamente no sistema maciço de água subterrânea que se estende sob a camada de gelo.

Esta última revelação ocorreu graças a um casamento de técnicas de perfuração, com colaboradores internacionais abrindo um buraco em ângulo de 650 metros através do leito rochoso sob uma geleira da Groenlândia para medir as condições do lençol freático nas profundezas do manto de gelo. Enquanto isso, Pesquisadores da UM e da Universidade de Wyoming perfuraram 32 buracos no topo da geleira, através de quase um quilômetro de gelo, para medir as condições da água na interface entre o gelo e o leito rochoso, que forma um limite importante de controle do fluxo de água subterrânea abaixo.

O sistema que a UM aperfeiçoou ao longo dos anos envolve a perfuração com uma combinação de água muito quente sob alta pressão, normalmente por 12 ou mais horas por vez.

"Nós praticamos e ensaiamos para fazer a operação fluir sem problemas, "Harper disse, observando que eles sempre incluem um ou dois alunos de graduação em uma expedição. "Todos na equipe têm uma função importante e específica a cumprir."

Após a perfuração, a equipe instala sensores na coluna de gelo e na camada de gelo para medir a dinâmica do gelo e as condições da água à medida que a água flui sob o gelo para a margem. O tempo é sempre essencial porque o gelo frio congela o buraco fechado em menos de duas horas.

A abordagem de perfuração dupla facilitou as primeiras medições da resposta da água subterrânea a uma camada de gelo em mudança, e o registro de dados de oito anos produziu alguns resultados inesperados.

"Ao estudar áreas que foram cobertas por gelo 10, 000 anos atrás, durante a última era do gelo, o campo sabe que a enorme massa e vastas quantidades de água do gelo derretido podem impactar as águas subterrâneas subjacentes, "Meierbachtol disse, "mas o paradigma é que a resposta das águas subterrâneas à mudança da camada de gelo é longa:milhares de anos. O que mostramos aqui é que a resposta das águas subterrâneas à mudança da Groenlândia é imediata."

Este novo entendimento pode ter implicações importantes a jusante sobre como o desbaste da Groenlândia afeta o Ártico, Harper disse. O afinamento do gelo pode reduzir a taxa de fluxo de água subterrânea para o oceano, alterar a temperatura da água e o equilíbrio da salinidade, que é importante para os padrões de circulação do oceano.

"Ao pensar sobre os feedbacks complexos que ocorrem com as mudanças em curso na Groenlândia, nós, como um campo, realmente negligenciamos o componente da água subterrânea porque pensamos que estava mais ou menos adormecido ao longo das escalas de tempo de década a século que são importantes para nós como sociedade, "Harper disse." Mas agora reconhecemos que o sistema de água subterrânea muda muito rapidamente, e existem algumas razões convincentes para que isso seja realmente importante para o Ártico como um todo. "

Pesquisas futuras precisarão trabalhar para quantificar os impactos das mudanças das águas subterrâneas no oceano, tanto Meierbachtol quanto Harper notaram. Mas o primeiro passo foi a descoberta.