Nas últimas quatro décadas, o aquecimento do clima e das temperaturas dos oceanos alteraram rapidamente a camada de gelo da Gronelândia, criando preocupações para os ecossistemas marinhos e os padrões climáticos em todo o mundo. O ambiente tem desafiado os cientistas nas suas tentativas de medir como a água se move e derrete a camada de gelo, porque o equipamento pode ser destruído por icebergues que flutuam perto dos glaciares.



Coletadas usando uma abordagem inovadora, a pesquisa da Universidade do Maine revelou novas informações para ajudar os cientistas a compreender melhor os padrões de circulação da água do oceano em torno das geleiras. Um grupo de pioneiros na investigação glacial anexou dispositivos GPS a icebergs e utilizou a sua mobilidade para compreender a circulação dos fiordes, o que pode, em última análise, aumentar a precisão dos modelos climáticos.

Nos verões de 2014 e 2019, os dispositivos GPS rastrearam mudanças horárias na posição de 13 icebergs enquanto eles passavam pelo fiorde de gelo Ilulissat, na Groenlândia, em direção ao oceano.

Começando como pesquisa durante seu tempo na Universidade de Oregon, a professora assistente de geomática da UMaine, Kristin Schild, coletou os dados do fiorde com um colega da UO, o professor de ciências da terra e oceanógrafo David Sutherland.

Em 2020, uma estudante de graduação, Sydney Baratta, usou esses conjuntos de dados como foco de seu projeto final sênior. Continuando a pesquisa em seus estudos de pós-graduação, Baratta processou e analisou suas descobertas e publicou os resultados no Journal of Geophysical Research:Oceans. .

Os resultados do estudo mostraram que a circulação no fiorde primário é muito afetada pelo fluxo de água doce dos fiordes tributários de conexão, o que é extremamente importante considerar nos modelos de circulação. Esses modelos podem variar desde o estudo das correntes oceânicas até a previsão da velocidade com que o nível do mar poderá subir.

“Ser capaz de utilizar os muitos icebergs que existem neste fiorde é realmente único no estudo”, disse Baratta.

Ilulissat Icefjord é o lar de Sermeq Kujalleq, uma das geleiras mais rápidas e ativas do mundo. Isto torna o fiorde um local bom, mas desafiador, para compreender a interação das geleiras com o oceano e prever como os gigantes gelados respondem ao aquecimento do oceano.

“Pense em cubos de gelo em um copo d’água. Eles flutuam”, disse Baratta. “Mas se estiver em um fiorde, sob a influência de outras forças como o vento e as correntes, os icebergs se movem. O que queríamos fazer era colocar rastreadores GPS nesses icebergs para inferir qual é a circulação no fiorde e ver como isso acontece. é influenciado pelo meio ambiente."

Carlos Moffat, que pesquisa interações glaciares-oceanos e oceanografia polar na Universidade de Delaware, disse que equipamentos estacionados em fiordes são comumente esmagados por todo o movimento. A forma como Schild coletou esses conjuntos de dados, disse ele, foi inovadora. Em vez de ver os icebergs como um obstáculo, ela os utilizou como uma ferramenta para transportar e proteger o equipamento.

“É uma situação em que aquilo em que você está interessado está destruindo seu equipamento”, disse Moffat. "Então o que eles fizeram neste estudo foi basicamente inverter o roteiro."

Impacto além do Ártico

A Groenlândia, onde está localizado o Fiorde de Gelo Ilulissat, e a Antártida possuem os maiores reservatórios de gelo de água doce do mundo. A rapidez com que as camadas de gelo derretem contribui para o aumento do nível do mar em todo o mundo. Na Groenlândia e na Antártica, as geleiras “mergulham os dedos dos pés” na água do oceano, disse Moffat, o que pode permitir que o aquecimento dos oceanos acelere a rapidez com que o gelo derrete ou se quebra em icebergs.

Lauren Ross, professora associada de engenharia hidráulica e de recursos hídricos da UMaine, disse que as descobertas de Baratta, Schild e Sutherland serão úteis para uma série de pesquisas relacionadas à circulação de fiordes, incluindo sua área de especialização - o transporte de materiais na água.

Recentemente, ela estudou como a água doce que flui para um fiorde impactou negativamente o crescimento de uma alga microscópica prejudicial. Ao contrário da Gronelândia, mais água doce ajudou a economia e os ecossistemas que rodeiam o fiorde.

“Para sermos tão precisos quanto possível, temos que ter os dados mais precisos para alimentar os modelos”, disse Ross. "Acho que isso se tornará cada vez mais importante à medida que o clima esquentar."

Semelhante à reflexão de Ross, Schild disse que reconhecer que mudanças estão acontecendo no meio ambiente é o ponto de partida. Os cientistas estão agora a trabalhar para preencher lacunas na investigação para representar o ambiente em mudança e criar melhores modelos preditivos.

“As geleiras remodelaram o clima e os ecossistemas globais durante milhões de anos”, disse a presidente da UMaine, Joan Ferrini-Mundy. “Novas pesquisas dos nossos cientistas climáticos de renome mundial fornecem mais informações sobre como eles interagem com os ambientes circundantes e desempenham um papel vital na previsão do nosso futuro climático”.

Embora a camada de gelo da Gronelândia, em constante alteração, tenha um impacto local dramático, é o topo de uma ladeira escorregadia inclinada para mudanças em todo o mundo. O que acontece nos fiordes congelados, 3.200 quilômetros ao norte do Maine, afeta a culinária de frutos do mar da Nova Inglaterra e tem um papel nas tempestades cada vez mais devastadoras ao longo da costa.

“Tudo está interligado”, disse Baratta. “As mudanças que acontecem no Ártico podem ter efeitos indiretos que impactam o que vemos no Maine.”

Mais informações: Sydney J. N. Baratta et al, Padrões de circulação da camada superior do Ilulissat Icefjord revelados através de icebergs rastreados por GPS, Journal of Geophysical Research:Oceans (2024). DOI:10.1029/2023JC020117
Fornecido pela Universidade do Maine