A água derretida está se infiltrando no manto de gelo da Groenlândia através de milhões de rachaduras, desestabilizando sua estrutura

Estou caminhando ao longo da margem íngreme de uma violenta torrente de águas brancas e, embora o cânion tenha apenas a largura de uma rodovia, o fluxo do rio é maior do que o do Tâmisa, em Londres.O rugido ensurdecedor da água em cascata é incrível – um lembrete humilhante do poder bruto da natureza.

Ao virar uma esquina, fico impressionado com uma visão completamente surreal:Uma fissura aberta se abriu no leito do rio e está engolindo a água em um enorme redemoinho, lançando enormes espumas de spray.Isso pode soar como uma cena gerada por computador de um filme de ação de grande sucesso – mas é real.

Um moulin está se formando bem na minha frente no manto de gelo da Groenlândia.Só que isto realmente não deveria estar a acontecer aqui – o conhecimento científico atual não acomoda esta realidade.

Como um glaciologista, passei 35 anos investigando como a água do degelo afeta o fluxo e a estabilidade das geleiras e das camadas de gelo.

Este buraco que se abre na superfície é apenas o início da viagem da água derretida através das entranhas da camada de gelo.À medida que se afunila em moulins, perfura uma complexa rede de túneis através do manto de gelo que se estendem por centenas de metros abaixo, até o leito de gelo.

Quando chega ao leito, a água do degelo decanta para o sistema de drenagem subglacial da camada de gelo – muito parecido com uma rede urbana de águas pluviais, embora em constante evolução e retrocesso.Ele carrega a água do degelo para as margens do gelo e acaba no oceano, com grandes consequências para a termodinâmica e o fluxo da camada de gelo sobrejacente.

Cenas como esta e nova pesquisa na mecânica das camadas de gelo estão desafiando o pensamento tradicional sobre o que acontece dentro e sob as camadas de gelo, onde as observações são extremamente desafiadoras, mas têm implicações gritantes.Eles sugerem que os mantos de gelo restantes na Groenlândia e na Antártica são muito mais vulneráveis ​​ao aquecimento climático do que os modelos prevêem, e que o mantos de gelo podem ser desestabilizadores por dentro.

Esta é uma tragédia em formação para o meio bilhão de pessoas que povoam regiões costeiras vulneráveis, uma vez que os mantos de gelo da Gronelândia e da Antártida são, na realidade, gigantescos reservatórios de água doce congelada que encerram acima de 65 metros (mais de 200 pés) de aumento equivalente do nível do mar global.Desde a década de 1990, a sua perda de massa tem vindo a acelerar, tornando-se tanto o principal contribuinte como o fator imprevisível na futura subida do nível do mar.

Como rachaduras estreitas se transformam em mandíbulas abertas no gelo

Moulins são condutos quase verticais que capturam e canalizam o escoamento da água derretida da superfície do gelo a cada verão.Existem muitos milhares em toda a Groenlândia, e eles podem atingir tamanhos impressionantes devido à espessura do gelo, juntamente com as taxas de derretimento superficial excepcionalmente altas experimentadas.Esses abismos podem ser tão grandes quanto quadras de tênis na superfície, com câmaras escondidas no gelo abaixo que podem engolir catedrais.

Mas este novo moulin que testemunhei está muito longe de quaisquer campos de fendas e lagos derretidos, onde o conhecimento científico atual determina que eles se devem formar.

Em um novo artigo, David Chandler e demonstro que as camadas de gelo estão repletas de milhões de pequenas fissuras que são forçadas a abrir pela água do degelo dos rios e riachos que as interceptam.

Como o gelo das geleiras é tão frágil na superfície, essas rachaduras são onipresentes nas zonas de derretimento de todas as geleiras, mantos de gelo e plataformas de gelo.No entanto, por serem tão pequenos, não podem ser detectados por sensoriamento remoto por satélite.

Na maioria das condições, descobrimos que a hidrofratura alimentada por corrente como esta permite que a água penetre centenas de metros antes de congelar, sem que a fissura necessariamente penetre no leito para formar um moulin completo.Mas mesmo estas hidrofraturas de profundidade parcial têm um impacto considerável na estabilidade do manto de gelo.

À medida que a água entra, danifica a estrutura do manto de gelo e liberta o seu calor latente.O tecido de gelo aquece e amolece e, portanto, flui e derrete mais rápido, assim como a cera de vela aquecida.

As hidrofraturas acionadas pela corrente danificam mecanicamente o gelo e transferem calor para as entranhas da camada de gelo, desestabilizando-a por dentro.Em última análise, o tecido interno e a integridade estrutural das camadas de gelo estão a tornar-se mais vulneráveis ​​ao aquecimento climático.

Processos emergentes que aceleram a perda de gelo

Nas últimas duas décadas, em que os cientistas acompanharam seriamente o derretimento e o fluxo das camadas de gelo, os eventos de derretimento tornaram-se mais comum e mais intenso como aumento da temperatura global – agravado ainda mais Aquecimento do Ártico quase quatro vezes superior à média global.

A camada de gelo também está fluindo e separando icebergs muito mais rapidamente.Perdeu cerca de 270 bilhões de toneladas métricas de gelo por ano desde 2002:mais de um centímetro e meio (meia polegada) de aumento global do nível do mar.A Gronelândia contribui agora, em média, com cerca de 1 milímetro (0,04 polegadas) para o orçamento do nível do mar anualmente.

Um estudo de 2022 descobriu que mesmo que o aquecimento atmosférico parasse agora, pelo menos 27 centímetros – quase 1 pé – de aumento do nível do mar é inevitável devido ao desequilíbrio da Gronelândia com as suas últimas duas décadas de clima.

Compreender os riscos futuros é crucial.No entanto, a atual geração de modelos de mantos de gelo utilizados para avaliar como a Gronelândia e a Antártida responderão ao aquecimento no futuro não tem em conta os processos de amplificação que estão a ser descobertos.Isto significa que as estimativas dos modelos de subida do nível do mar, utilizadas para informar os relatórios do Painel Intergovernamental sobre as Alterações Climáticas (IPCC) e os decisores políticos em todo o mundo, são conservadoras e reduzem as taxas de subida global do mar num mundo em aquecimento.

Nossa nova descoberta é apenas a mais recente.Estudos recentes mostraram que:

• O aquecimento das correntes oceânicas está invadindo o Antártica e Groenlândia costas, fluindo sob o plataformas de gelo para minar as geleiras de saída e desestabilizar suas frentes de parto.

• O aumento das chuvas na camada de gelo da Gronelândia não só esgota a acumulação de neve, como também acelera o derretimento da superfície e o fluxo de gelo.

• Algas e micróbios, juntamente com derretimento da neve na superfície, escurecem a superfície do manto de gelo, absorvendo mais radiação solar, que também acelera o derretimento do gelo.

• Lajes de gelo sobrepostas dentro da camada de neve estão se formando ao longo da zona de acumulação, formando uma barreira impermeável que esgota a retenção de água derretida e provoca um escoamento extraordinário.

• A água na base da camada de gelo descongela e suaviza o leito congelado, desencadeando assim o deslizamento basal e acelerando o fluxo do manto de gelo interior para as margens.

Nos últimos meses, outros artigos também descreveram processos de feedback anteriormente desconhecidos em curso sob mantos de gelo que os modelos de computador atualmente não conseguem incluir.Freqüentemente, esses processos acontecem em uma escala muito pequena para ser captada pelos modelos, ou a física simplista do modelo significa que os processos em si não podem ser capturados.

Dois desses estudos identificam independentemente derretimento submarino aprimorado na linha de aterramento na Groenlândia e Antártica, onde grandes geleiras e correntes de gelo drenam para o mar e começam a se desprender de seus leitos como plataformas de gelo flutuantes.Estes processos aceleram enormemente a resposta das camadas de gelo às alterações climáticas e, no caso da Gronelândia, poderão potencialmente duplicar a perda de massa futura e a sua contribuição para o aumento do nível do mar.

Os modelos climáticos atuais minimizam os riscos

Junto com outros glaciologistas aplicados, “julgamento especializado estruturado” e um alguns modeladores sinceros, afirmo que a actual geração de modelos de mantos de gelo utilizados para informar o IPCC não capta as mudanças abruptas que estão a ser observadas na Gronelândia e na Antárctida, nem os riscos que se avizinham.

Os modelos das camadas de gelo não incluem estes feedbacks emergentes e respondem ao longo de milénios a perturbações de forte aquecimento, levando a previsões lentas do nível do mar que estão a induzir os decisores políticos a uma falsa sensação de segurança.Percorremos um longo caminho desde os primeiros relatórios do IPCC, no início da década de 1990, que tratavam as camadas de gelo polares como entidades completamente estáticas, mas ainda não conseguimos captar a realidade.

Como cientista de campo comprometido, tenho plena consciência de como sou privilegiado por trabalhar nesses ambientes sublimes, onde o que observo inspira e humilha.Mas também me dá um pressentimento sobre as nossas regiões costeiras baixas e o que está por vir para o futuro. 10% ou mais da população mundial que vive neles.