A Antárctica está derretendo?

Por Erik ConwayHistorian, NASA/Jet Propulsion Laboratory

Têm-se falado muito sobre a Antártica ultimamente e se o manto de gelo gigante do continente está ou não derretendo. Um novo artigo1, que afirma que tem havido menos derretimento superficial recentemente do que em anos anteriores, foi citado como “prova” de que não há aquecimento global. Outras evidências de que a quantidade de gelo marinho ao redor da Antártica parece estar aumentando ligeiramente2-4 está sendo usada da mesma forma. Mas estes dois pontos de dados são enganosos. Dados de gravidade coletados do espaço usando o satélite Grace da NASA mostram que a Antártica tem perdido mais de cem quilômetros cúbicos (24 milhas cúbicas) de gelo a cada ano desde 2002. Os dados mais recentes revelam que a Antártica também está perdendo gelo a uma taxa acelerada. Como é possível que o derretimento da superfície diminua, mas que o continente perca massa de qualquer maneira? A resposta se resume ao fato de que o gelo pode fluir sem derreter.

Dois terços da Antártica é um deserto alto e frio. Conhecida como Antártica Oriental, esta secção tem uma altitude média de cerca de 2 quilómetros (1,2 milhas), mais alta do que o planalto americano Colorado. Há um continente do tamanho da Austrália debaixo de todo este gelo; o manto de gelo sentado no topo tem uma média de pouco mais de 2 km de espessura. Se todo esse gelo derretesse, ele elevaria o nível global do mar em cerca de 60 metros (197 pés). Mas pouco ou nenhum aquecimento superficial está ocorrendo sobre a Antártica Oriental. Dados de satélite baseados em radar e laser mostram uma pequena perda de massa nas bordas da Antártica Oriental, que está sendo parcialmente compensada pelo acúmulo de neve no interior, embora um resultado muito recente da Experiência de Recuperação da Gravidade e Clima (Grace) da NASA/Centro Aeroespacial Alemão sugira que desde 2006 tem havido mais perda de gelo da Antártica Oriental do que se pensava anteriormente5. No geral, não há muito acontecendo na Antártica Oriental – ainda.

Um Havaí congelado

A Antártida Ocidental é muito diferente. Em vez de um único continente, é uma série de ilhas cobertas por gelo – pense nele como um Havaí congelado, com pinguins. Por ser um grupo de ilhas, grande parte da Folha de Gelo da Antártica Ocidental (WAIS, em jargão) está na verdade sentada no chão do Oceano Sul, não em terra firme. Partes dela estão mais de 1,7 km (1 milha) abaixo do nível do mar. Pine Island é a maior destas ilhas e a maior corrente de gelo da Antártica Ocidental é chamada de Glaciar Pine Island. A WAIS, se derretesse completamente, elevaria o nível do mar de 5 a 7 metros (16 a 23 pés). E o Glaciar Pine Island contribuiria com cerca de 10% disso.

Desde o início dos anos 90, os satélites europeus e canadenses têm coletado dados de radar da Antártica Ocidental. Esses dados de radar podem revelar o movimento do gelo e, no final dos anos 90, havia dados suficientes para os cientistas medirem o movimento anual do Glaciar das Ilhas dos Pinheiros. Usando informações de radar coletadas entre 1992 e 1996, o oceanógrafo Eric Rignot, baseado no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, descobriu que a “linha de aterramento” do Glaciar Pine Island – a linha entre a seção flutuante do glaciar e a parte do glaciar que repousa no fundo do mar – havia recuado rapidamente em direção à terra. Isso significava que o glaciar estava a perder massa. Ele atribuiu o recuo às águas quentes ao redor da Antártica Ocidental6. Mas com apenas alguns anos de dados, ele não podia dizer se o recuo era uma anomalia temporária, natural ou uma tendência a longo prazo do aquecimento global.

O papel de Rignot surpreendeu muitas pessoas. O cientista do JPL Ron Kwok viu isso como uma demonstração de que “a velha ideia de que as geleiras se movem muito lentamente já não é verdadeira”. Um resultado foi que muito mais pessoas começaram a usar os dados do radar para examinar muito mais a Antártica. Uma grande revisão publicada em 2009 descobriu que a descoberta do Glaciar Pine Island de Rignot não tinha sido um acaso7: uma grande maioria dos glaciares marinhos da Península Antártica estava se retirando, e seu recuo estava acelerando. No verão passado, um grupo britânico revisitou o achado do Glaciar Pine Island e descobriu que sua taxa de recuo tinha quadruplicado entre 1995 e 20068.

Como a plataforma de gelo se desmoronaO recuo dos glaciares da Antártica Ocidental está sendo acelerado pelo colapso da plataforma de gelo. As plataformas de gelo são a parte de uma geleira que se estende além da linha de aterramento em direção ao oceano; elas são as mais vulneráveis ao aquecimento dos mares. Uma teoria antiga em glaciologia é que essas geleiras tendem a fortalecer (suportar a parede final das geleiras), com sua massa diminuindo o movimento do gelo em direção ao mar. Isto foi confirmado pelo espetacular colapso da plataforma Larsen B de Rhode Island ao longo da borda leste da Península Antártica, em 2002. A desintegração, que foi capturada na câmera pelo Espectrômetro de Imagem de Resolução Moderada (MODIS) da NASA a bordo de seus satélites Terra e Aqua, foi dramática: levou apenas três semanas para desmoronar uma plataforma de gelo de 12.000 anos de idade. Nos anos seguintes, os dados do radar de satélite mostraram que alguns dos fluxos de gelo fluindo atrás de Larsen B tinham acelerado significativamente, enquanto outros, ainda suportados por prateleiras de gelo menores, não tinham9. Esse processo dinâmico de fluxo de gelo descendo para o mar é o que permite que a Antártica continue perdendo massa, mesmo com o derretimento da superfície diminuindo.

Michael Schodlok, um cientista JPL que modela a forma como as prateleiras de gelo e o oceano interagem, diz que o derretimento da parte inferior da prateleira é um pré-requisito para estes colapsos. O desbaste da prateleira de gelo reduz o seu efeito de contração na geleira que se encontra atrás dela, permitindo que o fluxo da geleira se acelere. A prateleira mais fina também tem maior probabilidade de rachar. No verão, os tanques de água derretida na superfície podem drenar para as fissuras. Uma vez que a água líquida é mais densa que o gelo sólido, água derretida suficiente na superfície pode abrir as fissuras mais profundas para baixo no gelo, levando à desintegração da plataforma. Os oceanos ao redor da Antártica têm aquecido10, por isso Schodlok não duvida que as prateleiras de gelo estão sendo minadas por água mais quente sendo trazida das profundezas. Mas ele admite que não foi provado rigorosamente, porque os satélites não podem medir sob o gelo.

Glaciólogo Robert Bindschadler, do Centro de Vôo Espacial Goddard da NASA, pretende mostrar exatamente isso. Ele está liderando uma expedição programada para começar em 2011 para perfurar o Glaciar do Pine Island e colocar uma bóia automática na água abaixo dele. De acordo com Bindschadler, o Glaciar Pine Island “é o lugar para ir porque é lá que as mudanças são maiores”. Se queremos entender como o oceano está impactando o manto de gelo, vamos para onde ele está atingindo o manto de gelo com uma marreta, não com um pequeno martelo de pressão”

Meanwhile, medidas dos satélites da Grace confirmam que a Antártica está perdendo massa (Figura 1)11. Isabella Velicogna da JPL e da Universidade da Califórnia, Irvine, usa dados do Grace para pesar a camada de gelo da Antártica a partir do espaço. Seu trabalho mostra que a camada de gelo não só está perdendo massa, mas está perdendo massa em um ritmo acelerado. “A mensagem importante é que não é uma tendência linear. Uma tendência linear significa que você tem a mesma perda de massa a cada ano. O fato de estar acima da linear, esta é a idéia importante, que a perda de gelo está aumentando com o tempo”, diz ela. E ela aponta que não são apenas os dados da Grace que mostram uma perda acelerada; os dados do radar também mostram. “Não é apenas um tipo de medida. É uma série de medições independentes que estão dando os mesmos resultados, o que a torna mais robusta”

1 Marco Tedesco e Andrew J. Monaghan, “Um recorde atualizado de derretimento antártico até 2009 e suas ligações com a alta latitude e variabilidade climática tropical”, Geophys. Res. Lett. 36, L18502 (2009).

2 http://arctic.atmos.uiuc.edu/cryosphere/ IMAGES/ current.anom.south.jpg

3http://www.sciencedaily.com/releases/ 2009/ 04/090421101629.htm

4http://nsidc.org/seaice/characteristics/ difference.html

5 J. L. Chen et al., “Accelerated Antarctic ice loss from satellite gravity measurements”, Nat. Geosci. 2, 859-862 (2009).

6 E.J. Rignot, “Fast Recession of a West Antarctic Glacier, Science 281, 549-551 (1998).

7P.A. Mayewski, et.al., “State of the Antarctic and Southern Ocean Climate System”, Rev. Geophys. 47, 1-38 (2009).

8 D. J. Wingham et.al., “Spatial and Temporal Evolution of Pine Island Glacier thinning, 1995-2006”, Geophys. Res.Lett. 36, L17501 (2009).

9 E. Rignot et.al., “Descarga acelerada de gelo da Península Antártica após o colapso da plataforma de gelo Larsen B”, Geophys. Res. Lett. 31, L18401 (2004).

10R. M. Robertson et al., “Long term term temperature trends in the deep waters of the Weddell Sea”, Deep Sea Research 49, 21, 4791-4806 (2002); http://condor.pems.adfa.edu.au/FD-Course/webpage/longterm.pdf.

11Isabella Velicogna, “Increasing rates of ice mass loss from the Greenland and Antarctic ice sheets revealed by GRACE”, Geophys. Res. Lett. 36, L19503 (2009).

12 J. H. Mercer, “West Antarctic Ice Sheet and CO2 Greenhouse Effect-Threat of Disaster”, Nature 271 (5643), 321-325 (1978).

13 R. Kwok & D.A. Rothrock, “Declínio na espessura de gelo do mar Ártico a partir de registros submarinos e do ICESat”: 1958 – 2008″, “Geophys. Res. Lett. 36, L15501 (2009).