Num desenvolvimento que ajudará a prever a potencial subida do nível do mar a partir da camada de gelo da Antártida, cientistas do Instituto de Geofísica da Universidade do Texas em Austin utilizaram uma inovação na análise de radar para obter imagens precisas do vasto sistema de água subglacial sob o Glaciar Thwaites da Antártida Ocidental. Eles detectaram um sistema de canais semelhante a um pântano sob o gelo, que é várias vezes maior que os Everglades, na Flórida.
As descobertas, conforme descritas esta semana no Proceedings of the National Academy of Sciences, usam novas técnicas de observação para abordar questões de longa data sobre a água subglacial sob Thwaites, uma geleira do tamanho da Flórida no Amundsen Sea Embayment considerada um fator-chave nas projeções. do aumento global do nível do mar. Por si só, Thwaites contém água doce suficiente para elevar os oceanos em cerca de um metro e é uma porta de entrada crítica para a maior parte da contribuição potencial do nível do mar da Antártida Ocidental, de cerca de 5 metros.
As novas observações sugerem que a dinâmica do sistema de água subglacial pode ser tão importante quanto as influências oceânicas bem reconhecidas na previsão do destino da geleira Thwaites.
Sem uma caracterização precisa das massas de água nas profundezas de Thwaites, os cientistas apresentaram teorias concorrentes sobre a sua existência e organização, especialmente na região em rápida mudança onde o glaciar encontra o oceano.
Usando uma inovação na análise de radar de penetração no gelo desenvolvida pelo autor principal Dusty Schroeder, doutorando no Instituto de Geofísica, a equipe do Texas mostra que o sistema de água subglacial de Thwaites consiste em um sistema de canais semelhante a um pântano, várias vezes maior que o da Flórida. Everglades situados sob o interior profundo do manto de gelo, mudando para uma série de canais principalmente semelhantes a riachos a jusante à medida que a geleira se aproxima do oceano.
Durante muitos anos, os cientistas tentaram utilizar o radar de penetração no gelo para caracterizar a água subglacial, mas os desafios técnicos relacionados com os efeitos da temperatura do gelo no radar tornaram difícil confirmar a extensão e a organização destes sistemas de água. A técnica de Schroeder que analisa a geometria das reflexões resolve este problema, porque a temperatura do gelo não afeta a distribuição angular da energia do radar.
“Observando de ângulos laterais, descobrimos que manchas de água distribuídas tinham uma assinatura de radar que era confiável e distinta de canais semelhantes a riachos”, disse Schroeder. Ele comparou a assinatura do radar à luz que brilha na superfície de muitos pequenos lagos interconectados quando vistos pela janela de um avião.
Distinguir pântanos subglaciais de riachos é importante devido ao seu efeito contrastante no movimento do gelo glacial. As formações semelhantes a pântanos tendem a lubrificar o gelo acima delas, enquanto os riachos, que conduzem a água com mais eficiência, provavelmente farão com que a base do gelo fique presa entre os riachos. (O efeito é semelhante ao modo como as marcas de chuva em um pneu podem ajudar a evitar que um carro aquaplane em uma estrada molhada.)
Como resultado desta mudança no escorregamento, a enorme correia transportadora de gelo do glaciar acumula-se na zona onde o sistema de água subglacial faz a transição dos pântanos para os riachos.
Esta transição forma um ponto de estabilidade ao longo de uma crista subglacial que sustenta a enorme geleira no continente Antártico.
“É aqui que o oceano e a camada de gelo estão em guerra, nesse ponto crítico, e eventualmente um deles vencerá”, disse o co-autor Don Blankenship, cientista pesquisador sênior do Instituto de Geofísica.
As observações da dinâmica subglacial de riachos e pântanos e da topografia subgelo sugerem que a geleira Thwaites é estável no curto prazo, mantendo sua posição atual no continente. No entanto, a grande pilha de gelo que se acumulou na zona de transição poderá colapsar rapidamente se for prejudicada pelo aquecimento do oceano ou por alterações no sistema hídrico.
“Como muitos sistemas, o gelo pode ser estabilizado até que algum fator externo faça com que ele salte do seu ponto de estabilidade”, disse Blankenship. “Agora compreendemos como o sistema hídrico está organizado e onde essa dinâmica se desenrola. Nosso desafio é começar a compreender o momento e os processos que estarão envolvidos quando essa estabilidade for rompida.”
Os modelos atuais que prevêem o destino da geleira ainda não levam em conta esses processos dinâmicos e subglaciais.
As descobertas baseiam-se em dados de radar adquiridos durante pesquisas geofísicas aéreas sobre a Antártica Ocidental pelo Instituto de Geofísica, com apoio operacional da National Science Foundation. A análise foi possibilitada por meio de supercomputação intensiva apoiada pelo Texas Advanced Computing Center da universidade.
A pesquisa foi financiada por doações da National Science Foundation e da NASA, com apoio adicional da Fundação Vetlesen e do Instituto de Geofísica, que é uma unidade de pesquisa da Escola de Geociências Jackson da universidade.