Nesta ilustração, a água do mar flui profundamente abaixo da superfície para uma fenda na plataforma de gelo que se abre ativamente na Antártica. Novas pesquisas mostram que essas fendas podem se abrir muito rapidamente e que a água do mar que entra ajuda a controlar a velocidade de quebra da plataforma de gelo. Crédito: Rob Soto
Há água congelada suficiente nas geleiras da Groenlândia e da Antártica que, se derretessem, os mares globais subiriam muitos metros. O que acontecerá com estes glaciares nas próximas décadas é a maior incógnita no futuro da subida dos mares, em parte porque a física da fractura dos glaciares ainda não é totalmente compreendida.
Uma questão crítica é como os oceanos mais quentes podem fazer com que os glaciares se quebrem mais rapidamente. universidade de Washington pesquisadores demonstraram a ruptura em grande escala mais rápida conhecida ao longo de uma plataforma de gelo da Antártica. O estudo, publicado recentemente em AGU avança, mostra que uma fenda de 10,5 quilómetros se formou em 2012 no glaciar Pine Island – uma plataforma de gelo em recuo que retém a maior camada de gelo da Antártida Ocidental – em cerca de 5 minutos e meio. Isso significa que a fenda abriu a cerca de 35 metros por segundo, ou cerca de 80 milhas por hora.
“Até onde sabemos, este é o evento de abertura de fenda mais rápido já observado”, disse a autora principal Stephanie Olinger, que fez o trabalho como parte de sua pesquisa de doutorado na UW e na Universidade de Harvard, e agora é pesquisadora de pós-doutorado na Universidade de Stanford. . “Isso mostra que, sob certas circunstâncias, uma plataforma de gelo pode quebrar. Diz-nos que precisamos de estar atentos a este tipo de comportamento no futuro e informa como podemos descrever estas fraturas em modelos de mantos de gelo em grande escala.”
O significado da formação de fendas
Uma fenda é uma fenda que atravessa cerca de 300 metros de gelo flutuante para uma plataforma de gelo típica da Antártida. Estas fissuras são as precursoras da ruptura da plataforma de gelo, na qual grandes pedaços de gelo se desprendem de uma geleira e caem no mar. Tais eventos acontecem frequentemente no glaciar Pine Island – o iceberg observado no estudo já se separou do continente há muito tempo.
Imagens de satélite tiradas em 8 de maio (esquerda) e 11 de maio (direita), com três dias de intervalo em 2012, mostram uma nova fenda que forma um “Y” ramificando-se à esquerda da fenda anterior. Três instrumentos sísmicos (triângulos pretos) registraram vibrações que foram usadas para calcular velocidades de propagação de fendas de até 80 milhas por hora. Crédito: Olinger et al./AGU Advances
“As plataformas de gelo exercem uma influência estabilizadora realmente importante no resto da camada de gelo da Antártida. Se uma plataforma de gelo se rompe, o gelo da geleira atrás realmente acelera”, disse Olinger. “Este processo de rifteamento é essencialmente a forma como as plataformas de gelo da Antártica destroem grandes icebergs.”
Noutras partes da Antártida, as fendas desenvolvem-se frequentemente ao longo de meses ou anos. Mas isso pode acontecer mais rapidamente numa paisagem em rápida evolução como o glaciar de Pine Island, onde os investigadores acreditam que o manto de gelo da Antártida Ocidental já ultrapassou um ponto de inflexão após o seu colapso no oceano.
Desafios na observação de mudanças glaciais
As imagens de satélite fornecem observações contínuas. Mas os satélites em órbita passam por cada ponto da Terra apenas a cada três dias. O que acontece durante esses três dias é mais difícil de precisar, especialmente na perigosa paisagem de uma frágil plataforma de gelo da Antártida.
Para o novo estudo, os pesquisadores combinaram ferramentas para compreender a formação da fenda. Eles usaram dados sísmicos registrados por instrumentos colocados na plataforma de gelo por outros pesquisadores em 2012 com observações de radar de satélites.
O gelo glacial age como um sólido em escalas de tempo curtas, mas é mais como um líquido viscoso em escalas de tempo longas.
“A formação de fendas é mais parecida com a quebra de vidro ou com a Silly Putty sendo despedaçada? Essa era a questão”, disse Olinger. “Nossos cálculos para este evento mostram que é muito mais parecido com a quebra de vidro.”
O papel da água do mar e da pesquisa futura
Se o gelo fosse um material simples e quebradiço, deveria ter se quebrado ainda mais rápido, disse Olinger. Investigações posteriores apontaram para o papel da água do mar. A água do mar nas fendas mantém o espaço aberto contra as forças internas da geleira. E como a água do mar tem viscosidade, tensão superficial e massa, ela não pode preencher o vazio instantaneamente. Em vez disso, o ritmo com que a água do mar preenche a fenda inicial ajuda a retardar a propagação da fenda.
“Antes de podermos melhorar o desempenho dos modelos de mantos de gelo em grande escala e das projeções do futuro aumento do nível do mar, temos que ter uma boa compreensão, baseada na física, dos muitos processos diferentes que influenciam a estabilidade da plataforma de gelo”, disse Olinger.
A pesquisa foi financiada pela National Science Foundation. Os co-autores são Brad Lipovsky e Marine Denolle, ambos membros do corpo docente da UW em ciências da Terra e do espaço que começaram a aconselhar o trabalho enquanto estavam na Universidade de Harvard.
