Desvendando os segredos de Thwaites: a geleira que está reescrevendo a história do clima

Aninhado na imensa natureza selvagem da Antártica, o Geleira Thwaites estende-se de forma impressionante por aproximadamente 80 milhas na fronteira ocidental do continente. Apesar da sua escala monumental, este glaciar colossal enfrenta um desequilíbrio preocupante, libertando anualmente cerca de 50 mil milhões de toneladas de gelo, além do que ganha com a queda de neve. Esta disparidade crítica coloca a sua estabilidade em perigo.

A aceleração da perda de gelo tem sido observada desde a década de 1970, mas não está claro quando este derretimento significativo começou – até agora. Um novo estudo publicado na revista PNAS, liderado por pesquisadores da Universidade de Houston, sugere que um recuo glacial significativo começou na década de 1940. Seus resultados na geleira Thwaites coincidem com trabalhos anteriores que estudaram o recuo na geleira Pine Island e descobriram que o recuo glacial também começou na década de 40.

“O que é especialmente importante no nosso estudo é que esta mudança não é aleatória nem específica de um glaciar”, disse Rachel Clark, autora correspondente, que se formou na UH no ano passado com um doutoramento em geologia. “Faz parte de um contexto mais amplo de mudanças climáticas. Você simplesmente não pode ignorar o que está acontecendo nesta geleira.”

Clark e os autores do estudo postulam que o recuo glacial foi provavelmente desencadeado por um padrão climático extremo do El Niño que aqueceu o oeste da Antártica. Desde então, dizem os autores, o glaciar não recuperou e contribui actualmente para 4% do aumento global do nível do mar.

“É significativo que o El Niño tenha durado apenas alguns anos, mas as duas geleiras, Thwaites e Pine Island, permanecem em recuo significativo”, disse Julia Wellner, professora associada de geologia da UH e investigadora principal dos EUA do projeto Thwaites Offshore Research. ou THOR, uma colaboração internacional cujos membros da equipe são autores do estudo.

“Uma vez que o sistema é desequilibrado, o recuo continua”, acrescentou ela.

As suas descobertas também deixam claro que o recuo na zona de encalhe dos glaciares, ou a área onde os glaciares perdem contacto com o fundo do mar e começam a flutuar, foi devido a factores externos.

“A descoberta de que tanto o Glaciar Thwaites como o Glaciar Pine Island partilham uma história comum de afinamento e recuo corrobora a visão de que a perda de gelo no sector do Mar de Amundsen da camada de gelo da Antártida Ocidental é predominantemente controlada por factores externos, envolvendo mudanças na circulação oceânica e atmosférica. , em vez da dinâmica interna das geleiras ou mudanças locais, como o derretimento no leito da geleira ou o acúmulo de neve na superfície da geleira”, disse Claus-Dieter Hillenbrand, investigador principal do THOR no Reino Unido e coautor do estudo.

“Uma implicação significativa de nossas descobertas é que, uma vez iniciado o recuo do manto de gelo, ele pode continuar por décadas, mesmo que o que começou não piore”, acrescentou James Smith, geólogo marinho do British Antarctic Survey e co-estudo. -autor. “É possível que as mudanças que vemos hoje nos glaciares de Thwaites e Pine Island – e potencialmente em toda a baía do Mar de Amundsen – tenham sido essencialmente desencadeadas na década de 1940.”

A datação de núcleos de sedimentos desempenha um papel fundamental no estudo

Clark e a equipe usaram três métodos principais para chegar à sua conclusão. Um desses métodos foi a coleta de sedimentos marinhos que estava mais perto do que nunca da geleira Thwaites. Eles recuperaram os núcleos durante a viagem ao Mar de Amundsen, perto de Thwaites, no início de 2019, a bordo do Nathaniel B. Palmer quebra-gelo e navio de pesquisa. Os pesquisadores então usaram os núcleos para reconstruir a história da geleira desde o início do Holoceno até o presente. O Holoceno é a época geológica atual que começou após a última era glacial, há cerca de 11.700 anos.

Tomografias computadorizadas foram usadas para tirar raios X do sedimento para coletar detalhes de sua história. A geocronologia, ou ciência da datação de materiais terrestres, foi então usada para chegar à conclusão de que o derretimento significativo do gelo começou na década de 40.

Clark usou ²¹⁰Pb (chumbo-210), um isótopo que está naturalmente enterrado nos núcleos de sedimentos e é radioativo, sendo o isótopo mais importante em sua geocronologia. Este processo é semelhante à datação por radiocarbono, que mede a idade dos materiais orgânicos já há 60.000 anos.

“Mas o chumbo-210 tem uma meia-vida curta de cerca de 20 anos, enquanto algo como o radiocarbono tem uma meia-vida de cerca de 5.000 anos”, disse Clark. “Essa meia-vida curta nos permite construir uma linha do tempo detalhada para o século passado.”

Esta metodologia é importante porque, embora existam dados de satélite para ajudar os cientistas a compreender o recuo glacial, estas observações remontam apenas a algumas décadas, um período de tempo demasiado curto para determinar como Thwaites responde às mudanças oceânicas e atmosféricas. Registros pré-satélite são necessários para que os cientistas entendam a história de longo prazo da geleira, razão pela qual são usados ​​núcleos de sedimentos.

Estudo informa modelagem futura para reduzir a incerteza do aumento do nível do mar

O Glaciar Thwaites desempenha um papel vital na regulação da estabilidade do manto de gelo da Antártida Ocidental e, portanto, na subida global do nível do mar, de acordo com investigadores da Antártida.

“O glaciar é significativo não só devido à sua contribuição para a subida do nível do mar, mas porque funciona como uma rolha na garrafa, retendo uma área mais ampla de gelo atrás de si”, disse Wellner. “Se Thwaites for desestabilizado, então há potencial para todo o gelo da Antártida Ocidental ficar desestabilizado.”

Se a geleira Thwaites entrar em colapso total, prevê-se que o nível global do mar suba 65 cm (25 pol.).

“Nosso estudo ajuda a entender melhor quais fatores são mais críticos na condução do desbaste e recuo das geleiras que drenam a camada de gelo da Antártica Ocidental para o Mar de Amundsen”, disse Hillenbrand. “Portanto, nossos resultados irão melhorar os modelos numéricos que tentam prever a magnitude e a taxa do futuro derretimento do manto de gelo da Antártica e suas contribuições para o nível do mar.”

Os investigadores do THOR fazem parte de uma iniciativa ainda maior, a International Thwaites Glacier Collaboration, uma parceria conjunta EUA-Reino Unido para reduzir a incerteza na projeção do aumento do nível do mar a partir do Glaciar Thwaites.

Os autores do estudo são Clark, Wellner e Georgina Garcia-Barrera, da Universidade de Houston; Hillenbrand, James Smith, Robert Larter e Kelly Hogan da Pesquisa Antártica Britânica; Rebecca Totten, Asmara Lehrmann e Victoria Fitzgerald da Universidade do Alabama; Lauren Simkins e Allison Lepp, da Universidade da Virgínia; Alastair Graham, da Universidade do Sul da Flórida; Frank Nitsche de Universidade Columbia; James Kirkham, da Universidade de Cambridge e do British Antarctic Survey; Werner Ehrmann, da Universidade de Leipzig; e Lukas Wacker, da Ion Beam Physics.