Desde o início do século 20, quase todas as geleiras da Terra estão recuando ou derretendo. As geleiras cobrem 10% da área terrestre do planeta e contêm 75% de nossa água doce. Além disso, a água do derretimento das geleiras é responsável por quase dois terços do aumento observado no nível do mar global. Apesar das consequências ecológicas iminentes, o movimento das geleiras permanece pouco compreendido devido à falta de pesquisas sobre como as grandes massas de gelo se inclinam e fluem em contato com o leito rochoso.

A aspereza da rocha, a temperatura da interface do leito de gelo e a presença de cavidades cheias de água afetam o atrito e influenciam como o gelo fluirá. O estudo desses fatores apresenta desafios únicos - o sensoriamento remoto de radar por satélites e aeronaves pode rastrear o movimento glacial, mas não pode espiar através de milhares de pés de gelo para medir as propriedades detalhadas do gelo e da rocha.

Em um novo jornal em The Journal of Chemical Physics , O físico teórico Bo Persson, do Centro de Pesquisa Jülich, na Alemanha, descreve um novo modelo de fricção no gelo que oferece uma visão crucial dos fluxos das geleiras.

Persson voltou-se para estudos anteriores de superfícies de borracha que estão em contato estacionário ou deslizando uma pela outra. Para geleiras, ele examinou fatores como rocha sólida e aspereza do gelo, e o efeito da regelação - derretimento e congelamento causados ​​por flutuações de pressão local. "A pressão flutua por causa da rugosidade da superfície do alicerce, "ele explicou." Se você tem uma grande 'saliência' na rocha, a pressão do gelo contra a saliência será maior no lado onde o gelo se move contra a saliência "- reduzindo assim a temperatura de derretimento do gelo.

"A contribuição mais importante da minha teoria é que ela descreve com precisão a formação de cavidades durante o deslizamento, e mostra que a cavitação realmente ocorre para velocidades de deslizamento típicas de geleiras fluentes, "Persson disse. Para a maioria das geleiras grossas - como as calotas polares - a temperatura entre o gelo e a rocha-mãe é próxima à temperatura de derretimento do gelo devido ao aquecimento geotérmico e fricção. Como resultado, as cavidades quase sempre são preenchidas por água pressurizada.

A presença desta água na interface rocha-gelo tem dois efeitos, Persson explicou:Ele carrega parte do peso do gelo sobrejacente e lubrifica ainda mais a rocha. "Ambos os efeitos reduzem a fricção do gelo, " ele disse, o que faz com que as geleiras fluam mais rápido. “O atrito entre a geleira e o leito rochoso é de crucial importância para o escoamento das geleiras e para a previsão do aumento do nível do mar devido ao derretimento das calotas polares, "disse Persson.

"Nós, modeladores de mantos de gelo, precisamos resolver melhor a base das mantas de gelo em nossos modelos, que requer métodos numéricos que ainda não são comuns para nós, "disse a glaciologista Angelike Humbert, do Instituto Alfred Wegener em Bremerhaven, Alemanha, que trabalha com modelagem de mantos de gelo e sensoriamento remoto de mantos de gelo e geleiras usando satélites. "Isso é ainda mais complicado quando as simulações ainda precisam ser rápidas o suficiente para rodar simulações até o ano 2100 ou 2300. O trabalho de Bo nos lembra do papel fundamental desempenhado pela rugosidade da rocha, o que é muito desafiador de observar com a precisão necessária em pesquisas de radar aerotransportado. "