De: Kathryn Hansen, redatora científica, NASA Goddard Space Flight Center
A equipe da Operação Ponte de Gelo está prestes a iniciar voos científicos sobre dois alvos principais na Antártica: mantos de gelo e gelo marinho. Thorsten Markus, principal investigador do gelo marinho da missão, conversou comigo no Goddard da NASA em Greenbelt, Maryland, sobre o gelo marinho e como as medições do ar serão diferentes do que é possível no solo ou no espaço.
Ouvimos muito sobre o gelo marinho no Ártico. Qual a diferença entre o gelo marinho na Antártida?
Markus: A resposta imediata é que o gelo marinho da Antártida está a sofrer um declínio na cobertura. O problema com a Antártica é que você não tem uma resposta fácil de uma frase. O Ártico é bastante fácil: o gelo está diminuindo e eventualmente veremos verões sem gelo. Na Antártica, o sistema é mais complexo. Perto da Antártida Ocidental, o gelo marinho está a diminuir. Ao redor da Península também está diminuindo e provavelmente há mais neve, por isso vemos grandes mudanças lá também. Mas na maior parte do continente, vemos na verdade um ligeiro aumento no gelo marinho. Tem a ver com o oceano sob o gelo, o buraco na camada de ozônio e uma combinação de ambos. Uma grande diferença é também que o gelo marinho do Ártico está centrado no pólo, com massas de terra ao seu redor. Na Antártica, temos o cenário oposto: uma massa de terra centrada no pólo, a camada de gelo antártica e o gelo marinho à sua volta em pleno contacto com o oceano mundial.
Quais são os potenciais impactos globais das mudanças no gelo marinho da Antártida?
Markus: A formação e o derretimento do gelo marinho têm um impacto muito forte na circulação oceânica, que funciona como uma enorme bomba de calor, mantendo o nosso clima estável. Esta “circulação termohalina” é impulsionada pela temperatura e salinidade. A parte interessante desta circulação é que as massas de água profunda e inferior do oceano só fazem contato com a atmosfera nas latitudes polares, no Ártico ou na Antártica. Altere a salinidade dos oceanos – aumentando ou derretendo o gelo marinho, que é inerentemente isento de sal – e poderá afectar a circulação global. O processo é complexo, mas é basicamente por isso que é tão importante.
O gelo marinho na Antártica também é importante para o equilíbrio energético global, tal como no Ártico. É uma superfície branca que reflete a energia solar, que afeta todo o sistema energético da Terra.
Temos uma boa ideia de qual é a espessura?
Markus: Existem algumas medições de perfurações ou de quebra-gelos, mas são instantâneos e muito esparsos. A área que você cobre com um navio é terrivelmente pequena. Então, temos alguma ideia, mas não é ótima. Com o satélite ICESat e a campanha aérea da Operação Ice Bridge, temos a oportunidade de obter medições da espessura do gelo em escalas maiores do que conseguimos antes.
Temos mais instrumentos no avião do que no satélite. Portanto, embora as aeronaves não forneçam quase a cobertura dos satélites, você obtém informações adicionais – como espessura – que devem ser realmente úteis.
Que informações sobre o gelo marinho obteremos com as campanhas aéreas?
Markus: Temos um altímetro laser, instrumento de Bill Krabill, que é semelhante ao ICESat e é o principal instrumento da missão. O laser reflete na superfície, seja neve ou gelo, e fornece uma medida da elevação da superfície. Mas também temos radares neste avião, desenvolvidos pela Universidade do Kansas, que penetram na neve. Se você observar a diferença entre os resultados do laser e do radar, o ideal é obter a profundidade da neve.
A profundidade precisa da neve é ​​importante para estimar a espessura do gelo marinho, o que é feito com um cálculo conceitualmente simples: se você souber quanto gelo está acima da água, poderá estimar quanto está abaixo da água. O problema ocorre quando há neve no topo, o que submerge até certo ponto o gelo.
A profundidade da neve é ​​um problema maior para a Antártica porque, em geral, temos gelo mais fino e mais neve do que no Ártico. Pode variar significativamente – de zero a alguns metros – e pode ser tão pesado que o próprio gelo fica submerso abaixo do nível do mar e causa inundações na interface.
O ICESat não possui radar, então nesse sentido estamos obtendo um produto de valor agregado no Ice Bridge. Em um mundo ideal, as pessoas colocariam um altímetro de radar junto com um altímetro a laser – algo que você pode fazer em um avião, mas não tão facilmente em um satélite.
Então há necessidade de continuar pilotando aviões?
Markus: Sim. Algumas pessoas dizem “Uau, podemos fazer tudo com aviões”, o que é errado porque a Antártida é enorme. Parece ótimo no papel porque todas as linhas de vôo que desenhamos nos mapas são bem grossas. Mas se você dirigir seu carro pelos Estados Unidos e medir alguma coisa, isso representa os Estados Unidos inteiros? Se você dirigir muito para o sul, perderá as Montanhas Rochosas, e se dirigir muito para o norte, perderá o deserto do sudoeste, e terá uma imagem completamente errada dos Estados Unidos.
Podemos, no entanto, olhar para áreas críticas no gelo marinho, bem como sobre as camadas de gelo e ver como estão a mudar no intervalo de tempo entre o ICESat e o ICESat-II, para que não fiquemos completamente cegos.
Por que é importante ter essa cobertura contínua na Antártica?
Markus: Queremos estabelecer um registro consistente de longo prazo para que tenhamos uma cobertura contínua. Uma lacuna nos dados deixa você com apenas um instantâneo no tempo e representa um problema. Por exemplo, se você medisse a temperatura de Washington, D.C. em dezembro de 1990 a 70°F e novamente naquela data, 10 anos depois, a 30°F, você poderia assumir uma tendência dramática de resfriamento. Queremos evitar uma interpretação errónea semelhante das mudanças na Antártida. Temos agora cinco anos de dados do ICESat, mas apenas começamos a compreender os processos.
Você já esteve na Antártica?
Markus: Sim, várias vezes para trabalho de campo. Principalmente em um quebra-gelo.
A ironia é que visto de um avião, assim como no gelo, parece um terreno realmente sólido. Parece perfeitamente imóvel. Você está em um deserto de gelo. Nas expedições de campo anteriores que foram no gelo, tirávamos brocas, martelos e instrumentos mais sofisticados e fazíamos o nosso trabalho; parece muito com um canteiro de obras. O capitão nos diria depois que navegamos 16 quilômetros enquanto trabalhávamos. É simplesmente incrível se pensarmos bem: estando sobre o gelo, mediríamos a sua espessura com todas estas brocas e saberíamos que estávamos sobre 15-20 centímetros de gelo, e que por baixo há 4.000 metros de água. Você está flutuando por aí, é uma coisa terrivelmente legal.
E do céu?
Markus: Os voos da Ice Bridge não pousam na Antártica, mas mesmo de avião, o gelo marinho parece estático. Uma animação compilada a partir de imagens de satélite do gelo marinho da Antártica mostra quão dinâmico é o gelo marinho – como ele se parece com uma coisa viva. Na Groenlândia, mostrei aos pilotos um filme semelhante do gelo marinho do Ártico enquanto voávamos e eles ficaram surpresos quando viram o que realmente estava acontecendo. Somente a partir dos satélites é que as pessoas compreenderam melhor o quão dinâmico é o gelo marinho.
O gelo marinho que rodeia a massa terrestre da Antártica é dinâmico, mudando de localização, extensão e espessura. Esta animação mostra o movimento do gelo marinho ao redor da Antártica de 4 de junho a 18 de novembro de 2005. Crédito: NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio