Área do campo. Crédito:Journal of Glaciology (2024). DOI:10.1017/jog.2024.31 Quando a temperatura do ar na Antártica aumenta e o gelo das geleiras derrete, a água pode acumular-se na superfície das plataformas de gelo flutuantes, pesando-as e fazendo com que o gelo se dobre. Agora, pela primeira vez no terreno, os investigadores demonstraram que as plataformas de gelo não se curvam apenas sob o peso dos lagos de água derretida – elas fracturam-se.
À medida que o clima aquece e as taxas de derretimento na Antártida aumentam, esta fractura pode causar o colapso das plataformas de gelo vulneráveis, permitindo que o gelo dos glaciares interiores se derrame no oceano e contribua para a subida do nível do mar.
As plataformas de gelo são importantes para a saúde geral do manto de gelo da Antártica, pois atuam para reforçar ou reter o gelo glacial em terra. Os cientistas previram e modelaram que a carga de água derretida na superfície poderia causar a fratura das plataformas de gelo, mas ninguém tinha observado o processo no campo, até agora.
O novo estudo, publicado no Journal of Glaciology , pode ajudar a explicar como a plataforma de gelo Larsen B entrou em colapso abruptamente em 2002. Nos meses anteriores à sua ruptura catastrófica, milhares de lagos de água derretida cobriram a superfície da plataforma de gelo, que depois foi drenada em apenas algumas semanas.
Para investigar os impactos do degelo superficial na estabilidade da plataforma de gelo, uma equipe de pesquisa liderada pela Universidade do Colorado Boulder, e incluindo pesquisadores da Universidade de Cambridge, viajou para a plataforma de gelo George VI, na Península Antártica, em novembro de 2019.
Primeiro, a equipe identificou uma depressão ou “dolina” na superfície do gelo que se formou por um evento anterior de drenagem do lago, onde eles pensaram que a água do degelo provavelmente se acumularia novamente no gelo. Em seguida, eles se aventuraram em motos de neve, puxando todos os seus equipamentos científicos e de segurança em trenós.
Ao redor da dolina, a equipe instalou estações GPS de alta precisão para medir pequenas mudanças na elevação da superfície do gelo, sensores de pressão da água para medir a profundidade do lago e um sistema de câmera timelapse para capturar imagens da superfície do gelo e dos lagos de água derretida a cada 30 minutos. .
Em 2020, a pandemia da COVID-19 interrompeu bruscamente o seu trabalho de campo. Quando a equipe finalmente voltou ao local em novembro de 2021, restavam apenas dois sensores GPS e uma câmera de lapso de tempo; dois outros GPS e todos os sensores de pressão da água foram inundados e enterrados em gelo sólido.
Felizmente, os instrumentos sobreviventes capturaram o movimento vertical e horizontal da superfície do gelo e imagens do lago de água derretida que se formou e drenou durante a temporada de degelo recorde de 2019/2020.
Os dados do GPS indicaram que o gelo no centro da bacia do lago flexionou-se para baixo cerca de trinta centímetros em resposta ao aumento do peso da água do degelo. Essa descoberta baseia-se em trabalhos anteriores que produziram as primeiras medições diretas de campo da flambagem da plataforma de gelo causada por lagoas e drenagem de água derretida.
A equipe também descobriu que a distância horizontal entre a borda e o centro da bacia do lago de água derretida aumentou mais de trinta centímetros. Isto foi provavelmente devido à formação e/ou alargamento de fraturas circulares ao redor do lago de água derretida, que as imagens de lapso de tempo capturaram. Seus resultados fornecem a primeira evidência de campo de fratura da plataforma de gelo em resposta a um lago de água derretida na superfície que pesa sobre o gelo.
“Esta é uma descoberta emocionante”, disse a autora principal Alison Banwell, do Instituto Cooperativo de Pesquisa em Ciências Ambientais (CIRES) da Universidade do Colorado em Boulder. "Acreditamos que esses tipos de fraturas circulares foram fundamentais no processo de drenagem do lago em estilo de reação em cadeia que ajudou a quebrar a plataforma de gelo Larsen B."
"Embora essas medições tenham sido feitas em uma pequena área, elas demonstram que a curvatura e a quebra do gelo flutuante devido à água superficial podem ser mais generalizadas do que se pensava", disse a co-autora Dra. Rebecca Dell, do Scott Polar Research Institute de Cambridge.
“À medida que o derretimento aumenta em resposta ao aquecimento previsto, as plataformas de gelo podem tornar-se mais propensas a romper-se e colapsar do que são atualmente”.
“Isto tem implicações para o nível do mar, uma vez que o suporte do gelo interior é reduzido ou removido, permitindo que os glaciares e as correntes de gelo fluam mais rapidamente para o oceano”, disse o co-autor Professor Ian Willis, também do SPRI.
O trabalho apoia resultados de modelagem que mostram o imenso peso de milhares de lagos de água derretida e a drenagem subsequente fez com que a plataforma de gelo Larsen B se dobrasse e quebrasse, contribuindo para o seu colapso.
“Essas observações são importantes porque podem ser usadas para melhorar modelos para prever melhor quais plataformas de gelo da Antártica são mais vulneráveis e mais suscetíveis ao colapso no futuro”, disse Banwell.
