Satélites observam geleira cometendo “pirataria de gelo”


Acreditava-se anteriormente que essa atividade ocorria ao longo de centenas ou até milhares de anos. No entanto, observações de satélite de alta resolução revelam que uma enorme geleira vem incansavelmente retirando gelo de sua vizinha de movimento mais lento por um período de menos de 18 anos.

Uma plataforma de gelo da Antártida Ocidental, dividindo-se em torno de um ponto de fixação em sua frente de desprendimento

Pesquisadores da Universidade de Leeds dizem que não há precedentes que essa mudança na direção do fluxo de gelo possa ser testemunhada diretamente na Antártida em um período tão curto de tempo e sua descoberta é um passo importante para melhorar nossa compreensão do futuro da Antártida e sua contribuição para o aumento do nível do mar .

Suas descobertas foram publicadas no The Cryosphere.

Um estudo, liderado pela Universidade de Leeds, mostra a aceleração de sete correntes de gelo na Antártida Ocidental, com uma delas quase dobrando de velocidade (87%) na fronteira onde o gelo encontra o oceano entre 2005 e 2022, e três acelerando entre 60% e 84% durante esse período.

Seis desses riachos atingiram velocidades médias de mais de 700 metros por ano em 2022 — o equivalente a avançar o comprimento de sete campos de futebol em um ano, um ritmo notavelmente rápido para o gelo.

A equipe usou dados de satélite para medir a mudança na velocidade do gelo na região de Pope, Smith e Kohler (PSK), na Antártida Ocidental.

Eles descobriram que as correntes de gelo aumentaram em média 51% desde 2005, na linha de aterramento — o ponto em que as geleiras e plataformas de gelo começam a flutuar.

As linhas de aterramento fornecem evidências da instabilidade da camada de gelo, porque mudanças em sua posição refletem o desequilíbrio com o oceano circundante e afetam o fluxo de gelo interior.

No entanto, a equipe de pesquisa descobriu que um dado era particularmente impressionante.

Em nítido contraste com a aceleração generalizada observada entre 2005 e 2022 em todas as outras geleiras da região, a corrente de gelo em Kohler West desacelerou em 10%. A maior taxa de mudança de velocidade foi observada em sua vizinha, Kohler East, bem como na geleira Smith West, que fluíram cerca de 560 m/ano mais rápido em 2022 em comparação com 2005.

Atualmente, várias geleiras ao redor da Antártida estão respondendo às mudanças climáticas fluindo mais rapidamente para o oceano. Quando o fluxo de uma geleira acelera, seu gelo se estica e afina ao mesmo tempo, mas a corrente de gelo Kohler West diminuiu.

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Paisagem antártica. Por British Antarctic Survey. Crédito: British Antarctic Survey

A autora principal, Dra. Heather L. Selley, que realizou este trabalho como pesquisadora de doutorado na Escola de Terra e Meio Ambiente da Universidade de Leeds, afirmou: “Acreditamos que a desaceleração observada na Geleira Kohler Oeste se deve ao redirecionamento do fluxo de gelo para sua vizinha, Kohler Leste. Isso se deve à grande mudança na inclinação da superfície de Kohler Oeste, provavelmente causada pelas taxas de afinamento muito diferentes em suas geleiras vizinhas.”

“Como a corrente de gelo de Kohler East flui e afina mais rápido à medida que viaja, ela absorve, ou “rouba” gelo de Kohler West.

“Isso é efetivamente um ato de ‘pirataria de gelo’, onde o fluxo de gelo é redirecionado de uma geleira para outra, e a geleira que acelera está essencialmente ‘roubando’ gelo de sua vizinha que está desacelerando.”

Ela acrescentou: “Não sabíamos que correntes de gelo poderiam ‘roubar’ gelo umas das outras em um período tão curto, então esta é uma descoberta fascinante.

É algo sem precedentes, pois estamos vendo isso a partir de dados de satélite e está acontecendo a uma taxa de menos de 18 anos, enquanto sempre pensamos que era um processo extremamente longo e lento”.

Colaboração internacional  

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(a) Linhas de fluxo na linha de aterramento da região central do PSK para 2005 (laranja) e 2019 (rosa). A mudança na direção do fluxo (sombreamento colorido) e a localização da linha de aterramento (linha preta sólida) (Rignot et al., 2016) também são mostradas. (b) Mudança no fluxo a montante para 2019 em comparação com 2005, calculada e exibida cumulativamente ao longo das linhas de fluxo do interior para a frente de parto, o que indica para onde a massa de gelo está sendo predominantemente direcionada nas plataformas de gelo. Calculado usando um desenho de espessura de gelo variável no tempo em observações de mudança de elevação (Shepherd et al., 2019). Os painéis (c) e (d) mostram a mudança na direção do fluxo e os vetores de fluxo em sub-regiões próximas (c) à linha de aterramento da geleira Kohler East e (d) à divisão entre Kohler West e Kohler East.

A equipe calculou a velocidade do gelo usando uma técnica de rastreamento que mede o deslocamento de características visíveis na superfície do gelo ou próximas a ela, como fendas ou fendas. Dados sobre as taxas de afinamento do gelo da missão CryoSat da Agência Espacial Europeia (ESA) também foram utilizados no estudo.

Leeds trabalhou em colaboração com pesquisadores do British Antarctic Survey (BAS) e do Centro de Observação e Modelagem Polar do Reino Unido (CPOM), liderado pela Universidade de Northumbria, no estudo, usando dados fornecidos por satélites pertencentes à ESA, Agência de Exploração Aeroespacial do Japão, Agência Espacial Canadense e NASA.

Pierre Dutrieux, coautor do estudo e pesquisador climático da BAS, disse: “Este estudo fornece uma demonstração interessante de pirataria de gelo, onde o fluxo para uma geleira muda gradualmente para fluxo para outra geleira, à medida que o oceano derrete a zona de aterramento e reconfigura o fluxo de gelo.”

A equipe se propôs a estabelecer os mecanismos e o impacto das mudanças nas condições que afetam a velocidade do fluxo de gelo, como o aquecimento do oceano, a mudança na circulação oceânica, a mudança na temperatura do ar e a quantidade de neve que cai.

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Velocidade das geleiras que alimentam as plataformas de gelo Crosson e Dotson entre 2015 e 2022. A imagem mostra a velocidade média e a direção de múltiplas geleiras fluindo para as plataformas de gelo Crosson e Dotson, na Antártida Ocidental, entre 2015 e 2022, com três setas paralelas apontando a direção da “pirataria de gelo”, da geleira Kohler Oeste para a geleira Kohler Leste

Eles descobriram que o redirecionamento do fluxo de gelo e a “pirataria” em taxas nunca antes observadas alteraram a quantidade de gelo que flui para as plataformas flutuantes que são alimentadas por esses fluxos.

A plataforma de gelo Crosson, com cerca de 64 quilômetros de largura — aproximadamente a distância de Leeds a Manchester — e a plataforma de gelo Dotson, com cerca de 48 quilômetros de largura — aproximadamente a distância de Leeds a York — são duas das saídas de gelo que mudam mais rapidamente na Antártida Ocidental, apresentando afinamento significativo e recuo da linha de aterramento nas últimas décadas.

Efeitos futuros 

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Plataforma de gelo Dotson fotografada pelo Sentinel-1

A professora Anna Hogg, coautora do estudo e professora de Observação da Terra na Escola de Terra e Meio Ambiente de Leeds, disse: “As mudanças na direção do fluxo alteraram substancialmente o fluxo de massa de gelo para as plataformas de gelo Dotson e Crosson, provavelmente desempenhando um papel importante na manutenção de Dotson e na aceleração da deterioração de Crosson.

Isso sugere que o redirecionamento do fluxo de gelo é um novo processo importante na dinâmica contemporânea das camadas de gelo, necessário para entender as mudanças estruturais atuais nas geleiras e a evolução futura desses sistemas.”

Mais de 410 milhões de pessoas podem estar em risco devido à elevação do nível do mar até 2100, como resultado da crise climática. Dados observados sobre a elevação do nível do mar mostram que o nível global do mar já subiu mais de 10 cm na última década.

O Dr. Martin Wearing, cientista da ESA Digital Twin Earth e coordenador do Polar Science Cluster, disse: “Este novo estudo destaca a capacidade única dos satélites de fornecer a cobertura temporal e espacial necessária para avaliar as mudanças nas regiões polares.

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Dr. Martin Wearing, cientista da ESA Digital Twin Earth e coordenador do Polar Science Cluster

Utilizando dados do Copernicus Sentinel-1 e do Earth Explorer CryoSat da ESA, a equipe revelou a complexa evolução do fluxo de gelo em parte da Antártida Ocidental nas últimas décadas. Compreender essas dinâmicas em mudança e o que as impulsiona é crucial para melhores projeções de futuras mudanças na camada de gelo e suas contribuições para a elevação do nível do mar.

A autora principal, Dra. Heather L. Selley, que realizou este trabalho como pesquisadora de doutorado na Escola de Terra e Meio Ambiente da Universidade de Leeds, afirmou: “Mas esta é a primeira observação conhecida desse tipo — de pirataria de gelo ocorrendo em uma camada de gelo em escalas de tempo contemporâneas. Em vez de ocorrer em escalas de tempo paleoclimáticas — ao longo de séculos e milênios —, isso ocorreu em menos de duas décadas, o que significa que temos um registro observacional da mudança.”

Ela acrescentou: “Nossos resultados mostram que há uma aceleração substancial nesta região da Antártida, que apresenta as maiores taxas registradas de afinamento e recuo da linha de encalhe. Ambos são indicadores-chave da estabilidade de uma camada de gelo e, portanto, têm implicações para a previsão de futuras mudanças no nível do mar.”

A professora Anna Hogg, coautora do estudo e professora de Observação da Terra na Escola de Terra e Meio Ambiente de Leeds, disse: “Os dados revelam interações não observadas anteriormente entre as plataformas de gelo flutuantes e a camada de gelo aterrada, o que afetará a futura contribuição do nível do mar desta região e pode influenciar a mudança na massa da plataforma e da camada de gelo durante o século XXI”.

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Profª. Anna Hogg, coautora do estudo e professora de Observação da Terra na Escola de Terra e Meio Ambiente de Leeds

Ela acrescentou: “Quanto mais entendermos sobre a dinâmica das camadas de gelo, mais bem equipados estaremos para prever mudanças futuras, como a elevação do nível do mar, o que, por sua vez, pode ajudar a informar políticas e planos de adaptação climática para o futuro.”

O professor Hogg disse: “Ainda estamos descobrindo processos que impactam as camadas de gelo e é somente graças aos dados de satélite com alta resolução espacial e imagens semanais que conseguimos fazer essas descobertas.

“Nosso exame do comportamento individual das correntes de gelo e nossa adição de observações mais recentes acrescentam mais detalhes à nossa compreensão da evolução da região PSK e do impacto potencial das mudanças climáticas de forma mais ampla.

Por exemplo, precisamos observar a mudança na direção do fluxo de gelo, não apenas sua aceleração, para podermos capturar o panorama completo e a progressão das mudanças nas camadas de gelo. Quanto maior a compreensão desses processos, melhor poderemos projetar mudanças futuras e a consequente elevação do nível do mar.