Header Ads

VASTO SISTEMA DE ÁGUAS SUBTERRÂNEAS SALGADAS DESCOBERTO NA ANTÁRTIDA


 A descoberta pode mudar fundamentalmente nossa compreensão dos fluxos de gelo e as previsões futuras de aumento do nível do mar.

Os cientistas de geleiras Matthew Siegfried, da Colorado School of Mines, Chloe Gustafson, da Scripps Institution of Oceanography, e seus colegas passaram 61 dias morando em tendas em uma corrente de gelo da Antártida para coletar dados sobre a terra sob 800 metros de gelo sob seus pés. Eles explicam o que a equipe descobriu e o que ela diz sobre o comportamento das camadas de gelo em um mundo em aquecimento.

Qual foi a grande lição de sua pesquisa?

Primeiro, ajuda a entender que a Antártida Ocidental era um oceano antes de ser uma camada de gelo. Se desaparecesse hoje, seria novamente um oceano com um monte de ilhas. Então, sabemos que o leito rochoso abaixo da camada de gelo é coberto por uma espessa camada de sedimentos - as partículas que se acumulam no fundo do oceano.

O que não sabíamos era o que havia nos minúsculos poros entre os sedimentos abaixo do gelo.

Esperávamos encontrar água derretida vindo da corrente de gelo acima, um canal de gelo em movimento rápido que flui do centro da camada de gelo em direção ao oceano. O que não esperávamos, mas encontramos nessa espessa camada de sedimentos, era uma enorme quantidade de água subterrânea - incluindo água salgada do oceano.

Nossas descobertas sugerem que essa água subterrânea salgada é o maior reservatório de água líquida abaixo da corrente de gelo que estudamos, e provavelmente outras, e pode estar afetando a forma como o gelo flui na Antártida.

A água líquida é incrivelmente importante para a rapidez com que uma corrente de gelo se move. Se houver água líquida na base de uma corrente de gelo, ela fluirá rápido. Se essa água congelar ou a base secar, o gelo para.

Os modelos de correntes de gelo normalmente consideram apenas se o gelo na base atingiu o ponto de fusão ou se a água fluiu a montante ao longo da base do gelo. Os cientistas nunca haviam considerado que havia mais água disponível sob a camada de gelo, muito menos água muito mais salgada, o que impede que a água congele em temperaturas mais baixas. (Pense em por que as comunidades colocam sal nas estradas no inverno.)

Nossas observações sugerem que há tanta água lá, se você pegar os 500 a 1.900 metros (1.600 a 6.200 pés) ou mais de sedimentos abaixo da corrente de gelo e espremê-los como uma esponja, você teria uma coluna de água de cerca de 220 a 820 metros (700 a 2.700 pés) de profundidade.

Essa água pode se mover pelos poros do sistema de águas subterrâneas subglaciais, assim como as águas subterrâneas em outros lugares, mas na Antártida há uma camada de gelo dinâmica no topo. Quando a camada de gelo fica mais espessa, ela exerce mais pressão sobre o sedimento abaixo, de modo que pode levar a água derretida da base da camada de gelo para dentro do sedimento. Quando o gelo fica mais fino, no entanto, pode retirar água, agora um pouco mais salgada, dos sedimentos. Essa água mais salgada pode afetar a rapidez com que o gelo flui.

Saber que existe um enorme reservatório de água que pode estar ligado ao comportamento das regiões de fluxo rápido da Antártida significa que os cientistas precisam repensar nossa compreensão das correntes de gelo.

O que a descoberta de água líquida nos sedimentos diz aos cientistas sobre a Antártida?

A água subterrânea salgada era um sinal claro de quão longe a fronteira entre a camada de gelo e o oceano chegou.

Esse limite, conhecido como linha de aterramento, é incrivelmente importante. Quando o gelo flui através da linha de aterramento, ele começa a flutuar no oceano. Se você sabe como a linha de aterramento está mudando, você tem uma boa noção de quanto gelo está sendo contribuído para o oceano global.

O fato de haver águas marinhas sob nossos pés significava que a linha de aterramento estava a montante de nós em algum ponto, a pelo menos 110 quilômetros de onde está hoje.

A próxima pergunta é quando chegou lá.

Argumentamos em nosso artigo que não pode ser muito antigo. A água subterrânea está fluindo e a água doce está entrando nos sedimentos da geleira acima. Estimamos que a maior parte dessa água salgada chegou ao sistema subglacial nos últimos 10.000 anos, com base na quantidade de radiocarbono encontrada no sedimento superior em um estudo anterior.

O oceano teria depositado essa água do mar quando a camada de gelo ficou menor durante os períodos quentes no passado.

O fluxo de gelo de Whillans é bastante remoto. Como você determinou o que estava acontecendo uma milha abaixo de você?

Nosso site fica a cerca de duas horas de voo da Estação McMurdo, na Antártida. O avião pousa em esquis e deixa tudo o que você precisa para viver. Então decola, e é você, sua equipe de campo e alguns paletes de carga.

Ao todo, dormimos 61 dias em uma barraca naquela temporada. Todos os dias, empacotamos nossas motos de neve, definimos as coordenadas de um local e instalamos estações magnetotelúricas.

Cada estação possui três magnetômetros - apontando leste-oeste, norte-sul e vertical - e dois pares de eletrodos - alinhados leste-oeste e norte-sul. Esses instrumentos podem detectar as assinaturas eletromagnéticas de diferentes materiais da Terra no subsolo.

Variações naturais nos campos magnéticos e elétricos da Terra são criadas por eventos em todo o mundo, como o vento solar interagindo com a ionosfera da Terra e os raios. Uma mudança nos campos magnéticos e elétricos da Terra induz campos eletromagnéticos secundários no subsolo, e a força desses campos está relacionada a quão bem o material conduz eletricidade.

Assim, medindo os campos elétricos e magnéticos na superfície do gelo, podemos descobrir a condutividade dos materiais subterrâneos, incluindo a água. É o mesmo método que a indústria de petróleo e gás usou para encontrar combustíveis fósseis.

Podíamos ver as águas subterrâneas e, como a água salgada tem uma condutividade muito maior do que a água doce, poderíamos estimar o quão salgada ela era.

O que mais pode estar nas águas subterrâneas?

Sempre que abrimos um buraco na Antártida, ela está repleta de vida microbiana. Não há razão para pensar que os micróbios também não estão consumindo nutrientes nas águas subterrâneas.

Quando você tem ecossistemas microbianos que são isolados por longos períodos de tempo - neste caso, a água do mar provavelmente foi depositada lá 5.000-10.000 anos atrás - você começa a ter um bom análogo de como a vida pode existir em outros corpos planetários, trancada em o subsolo e enterrado sob o gelo espesso.

Onde há vida, há também a questão do carbono.

Sabemos que existem micróbios em lagos e rios subglaciais no topo do sedimento que estão consumindo carbono e transformando-o em gases de efeito estufa como metano e dióxido de carbono. Sabemos que todo esse carbono acaba sendo transferido para o Oceano Antártico. Mas ainda não temos grandes medidas de nada disso.

Este é um ambiente novo, e ainda há muita pesquisa a fazer. Temos observações de uma corrente de gelo. É como enfiar um canudo no sistema de águas subterrâneas na Flórida e dizer: "Sim, há algo aqui" - mas como é o resto do continente?.