H. HORGAN
Glaciologistas perfuraram 500 metros através do Kamb Ice Stream para acessar a caverna
A planície costeira do Kamb Ice Stream, uma geleira da Antártica Ocidental, dificilmente parece uma costa. Fique neste lugar, a 800 quilômetros do Pólo Sul, e você não verá nada além de gelo plano se estendendo em todas as direções. O gelo tem cerca de 700 metros de espessura e se estende por centenas de quilômetros ao largo da costa, flutuando na água. Nos dias claros de verão, o gelo reflete a luz do sol com tanta ferocidade que causa queimaduras solares no interior das narinas. Pode parecer difícil de acreditar, mas escondido sob esse gelo está um pântano lamacento, onde um rio borbulhante segue seu caminho para o oceano.
Até recentemente, nenhum humano jamais havia vislumbrado aquela paisagem secreta. Os cientistas apenas inferiram sua existência a partir dos fracos reflexos do radar e das ondas sísmicas. Mas nos últimos dias de 2021, uma equipe de cientistas da Nova Zelândia derreteu um buraco estreito no gelo da geleira e o baixou com uma câmera. Eles esperavam que seu buraco se cruzasse com o rio, que eles acreditavam ter derretido um canal no gelo – uma vasta cavidade cheia de água, quase alta o suficiente para conter o Empire State Building e metade do comprimento de Manhattan. Em 29 de dezembro, Craig Stevens finalmente deu uma olhada lá dentro. É um momento que ele sempre lembrará.
Stevens é oceanógrafo físico do Instituto Nacional de Água e Pesquisa Atmosférica da Nova Zelândia em Wellington. Ele passou 90 minutos ansiosos naquele dia na Antártida com a cabeça enterrada como um avestruz sob uma jaqueta grossa para bloquear a luz do sol que, de outra forma, obscureceria o monitor do computador. Lá, ele assistiu ao vídeo ao vivo da câmera enquanto ela descia para o buraco. Paredes circulares geladas passavam, lembrando um buraco de minhoca cósmico. De repente, a 502 metros de profundidade, as paredes se alargaram.
Stevens gritou para um colega parar o guincho abaixando a câmera. Ele olhou para a tela enquanto a câmera girava ociosamente em seu cabo. Seus holofotes atravessavam um teto de gelo glacial – uma visão surpreendente – recortada em delicadas cristas e ondas. Assemelhava-se às ondulações sonhadoras que poderiam levar milênios para se formar em uma caverna de calcário.
A. WHITEFORD ET AL/JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH: EARTH SUPERFACE 2022
“O interior de uma catedral”, diz Stevens. Uma catedral não só em beleza, mas também em tamanho. Quando o guincho reiniciou, a câmera desceu por mais meia hora, através de 242 metros de água sem sol. Pedaços de lodo reflexivo agitados por correntes fluíram de volta como flocos de neve através do vazio negro.
Stevens e seus colegas passaram as duas semanas seguintes baixando instrumentos no vazio. Suas observações revelaram que este rio costeiro derreteu uma enorme caverna de paredes íngremes cortando até 350 metros no gelo sobrejacente. A caverna se estende por pelo menos 10 quilômetros e parece estar perfurando o interior, rio acima, na camada de gelo a cada ano que passa.
Essa cavidade oferece aos pesquisadores uma janela para a rede de rios e lagos subglaciais que se estende por centenas de quilômetros para o interior nesta parte da Antártica Ocidental. É um ambiente de outro mundo que os humanos mal exploraram e está repleto de evidências do passado quente e distante da Antártica, quando ainda era habitada por algumas árvores raquíticas.
C. STEVENS/NIWA (CC BY-ND)
Uma das maiores surpresas veio quando a câmera chegou ao fundo naquele dia. Stevens olhou incrédulo enquanto dezenas de borrões laranja nadavam e disparavam em seu monitor – evidência de que este lugar, a cerca de 500 quilômetros do oceano aberto e iluminado pelo sol, ainda assim está repleto de animais marinhos.
Vê-los foi “um choque total”, diz Huw Horgan, um glaciologista da Universidade Victoria de Wellington que liderou a expedição de perfuração.
Horgan, que recentemente se mudou para a ETH Zurich, quer saber quanta água está fluindo pela caverna e como seu crescimento afetará o Kamb Ice Stream ao longo do tempo. É improvável que Kamb desmorone tão cedo; esta parte da Antártica Ocidental não está imediatamente ameaçada pela mudança climática. Mas a caverna ainda pode oferecer pistas de como a água subglacial pode afetar as geleiras mais vulneráveis.
O que há sob a camada de gelo da Antártica?
Os cientistas há muito supõem que um verniz de água líquida fica sob grande parte da camada de gelo que cobre a Antártica. Essa água se forma à medida que o fundo do gelo derrete lentamente, vários centavos de espessura por ano, devido ao calor que vaza do interior da Terra. Em 2007, Helen Amanda Fricker, glaciologista do Scripps Institution of Oceanography em La Jolla, Califórnia, relatou evidências de que essa água se acumula em grandes lagos sob o gelo e pode inundar rapidamente de um lago para outro.
Fricker estava analisando dados do Ice, Cloud and Land Elevation Satellite, ou ICESat, da NASA, que mede a altura da superfície do gelo refletindo um laser a partir dele. A superfície em vários pontos da Antártida Ocidental parecia subir e descer, subindo e descendo até nove metros ao longo de alguns anos. Ela interpretou esses pontos ativos como lagos subglaciais. À medida que enchiam e despejavam a água, o gelo sobrejacente subia e descia. A equipe de Fricker e vários outros acabaram encontrando mais de 350 desses lagos espalhados pela Antártida, incluindo algumas dezenas abaixo de Kamb e sua geleira vizinha, a Whillans Ice Stream.
Onde estão os lagos subglaciais da Antártica?
Centenas de lagos subglaciais foram encontrados espalhados pela Antártica. Amostras foram retiradas de alguns (Lake Whillans é mostrado). Os círculos vermelhos mostram lagos estáveis descobertos por radar de penetração de gelo. Triângulos azuis mostram lagos que foram observados drenando pelo menos uma vez.
Os lagos provocaram grande interesse porque se esperava que abrigassem vida e pudessem fornecer informações sobre que tipos de organismos poderiam sobreviver em outros mundos – nas profundezas das luas cobertas de gelo de Júpiter e Saturno, por exemplo. As camadas de sedimentos nos lagos da Antártida também podem oferecer vislumbres do antigo clima, ecossistemas e cobertura de gelo do continente. Equipes financiadas pela Rússia, Reino Unido e Estados Unidos tentaram perfurar lagos subglaciais. Em 2013, a equipe liderada pelos EUA conseguiu derreter 800 metros de gelo e explorar um reservatório chamado Subglacial Lake Whillans. Estava repleto de micróbios, 130.000 células por mililitro de água do lago.
Horgan ajudou a mapear o Lago Whillans antes do início da perfuração. Mas quando o lago foi rompido, ele e outros ficaram intrigados com outra faceta da paisagem subglacial – os rios que carregavam água de um lago para outro e, eventualmente, para o oceano.
Encontrar esses rios ocultos requer adivinhações complicadas. Seus caminhos de fluxo são influenciados não apenas pela topografia subglacial, mas também por diferenças na espessura do gelo sobrejacente. A água se move de lugares onde o gelo é espesso (e a pressão alta) para lugares onde é mais fino (e a pressão mais baixa) – o que significa que os rios às vezes podem correr para cima.
Em 2015, os cientistas mapearam os caminhos prováveis de várias dezenas de rios subglaciais. Mas perfurá-los ainda parecia improvável. Os rios são alvos estreitos e suas localizações exatas muitas vezes incertas. Mas nessa época, Horgan teve um golpe de sorte.
Ao examinar uma foto de satélite do Kamb Ice Stream, ele notou uma ruga na tapeçaria pixelada da imagem. A ruga parecia uma depressão longa e rasa na superfície do gelo, como se o gelo tivesse cedido por derreter embaixo. A calha ficava a vários quilômetros do caminho hipotético de um rio subglacial. Horgan acreditava que marcava o local onde aquele rio corria sobre a planície costeira e desaguava no mar coberto de gelo.
Em 2016, enquanto visitavam a área para um projeto de pesquisa não relacionado, Horgan e seus companheiros desviaram brevemente para a calha da superfície para fazer medições de radar. Com certeza, eles encontraram um vazio sob o gelo, cheio de água líquida. Horgan começou fazendo planos para estudá-lo mais de perto. Ele voltaria duas vezes nos próximos anos, uma vez para mapear o rio em detalhes e uma segunda vez para perfurá-lo. O que ele encontrou excedeu em muito suas expectativas.
Cientistas mapeiam uma paisagem subglacial
Horgan e o estudante de pós-graduação Arran Whiteford, da Victoria University of Wellington, visitaram o rio Kamb Ice Stream inferior para mapear o rio em dezembro de 2019.
Depois de semanas no manto de gelo da Antártida, eles se acostumaram com sua paisagem monótona e plana, com a percepção sensível até mesmo para pequenos altos e baixos. Nesse contexto, a calha da superfície “parecia um enorme abismo”, diz Whiteford, “como um anfiteatro” – embora não se inclinasse mais dramaticamente do que um milharal em Iowa.
Foi uma semana de labuta científica, rebocando o radar de penetração de gelo atrás de um snowmobile ao longo de uma série de linhas retas e paralelas que cruzavam a calha para mapear a forma do canal do rio sob o gelo.
Horgan e Whiteford trabalhavam até 12 horas por dia, ocasionalmente negociando posições. Uma pessoa dirigiu o snowmobile, forçando o polegar no acelerador para manter uma constante de 8 quilômetros por hora. Dois trenós sibilavam atrás. Um segurava um transmissor que disparava ondas de radar na geleira abaixo; o outro segurava uma antena que recebia o sinal refletido no fundo do gelo. A segunda pessoa andava no trenó com a antena, os olhos em uma tela de laptop saltitante certificando-se de que o radar estava funcionando.
H. HORGAN
Todas as noites eles se reuniam em sua tenda, revisando seus rastros de radar. O canal do rio parecia muito mais dramático do que o mergulho suave no topo do gelo sugeria. Abaixo de suas botas havia uma vasta caverna cheia de água com lados íngremes como um túnel de trem, de 200 metros a um quilômetro de largura e cortando até 50% do caminho através da geleira. Quanto mais eles olhavam, mais parecia um rio. “Ele meio que serpenteia rio abaixo”, diz Whiteford.
Ao todo, Whiteford fez duas visitas de uma semana ao vale, em snowmobile de outro acampamento a 50 quilômetros de distância. Na primeira vez, ele foi acompanhado por Horgan e, na segunda vez, por outro aluno de pós-graduação, Martin Forbes.
Depois de voltar para casa na Nova Zelândia em janeiro de 2020, Whiteford examinou uma série de imagens antigas de satélite. Eles mostraram que a depressão da superfície – e, portanto, a caverna – havia começado a se formar pelo menos 35 anos antes, começando com um pontinho na própria foz do rio, onde desaguava no oceano. Esse pontinho havia se alongado gradualmente, alcançando progressivamente mais para o interior ou rio acima. Whiteford e Horgan relataram as observações no final de 2022 no Journal of Geophysical Research: Earth Surface – junto com sua teoria sobre como a caverna se formou.
Em outras partes da Antártida, onde o manto de gelo se projeta para fora da costa, os cientistas descobriram que a parte inferior do gelo é frequentemente isolada do calor do oceano por uma camada flutuante de água derretida mais fria e fresca. Essa camada protetora às vezes tem apenas alguns metros de espessura. Mas Horgan e Whiteford suspeitam que a turbulência do rio subglacial que flui para o oceano agita essa camada protetora, fazendo com que a água do mar – alguns décimos de grau mais quente que a água subglacial – gire em contato com o gelo. Isso causa uma área de derretimento concentrado bem na foz do rio, criando uma pequena cavidade onde a água quente do mar pode penetrar ainda mais.
Dessa forma, diz Horgan, o ponto focal do derretimento é “voltar no tempo”. E a caverna gradualmente se enterra mais rio acima no gelo.
Whiteford usou um conjunto diferente de medições de satélite – que mediu a taxa na qual a superfície do gelo afundou ao longo do tempo – para determinar a rapidez com que o gelo estava derretendo na caverna abaixo. Com base nisso, ele estimou que na extremidade a montante da caverna, o gelo (atualmente com 350 a 500 metros de espessura sobre o canal) estava derretendo e diminuindo 35 metros por ano. Essa é uma taxa astronômica. É 135 vezes o que foi medido 50 quilômetros a sudoeste da caverna, onde o gelo flutua no oceano. A temperatura da água é provavelmente semelhante em ambos os locais. Mas a turbulência causada pelo rio transfere o calor da água para o gelo com muito mais eficiência.
Horgan acha que a caverna em Kamb também deve sua altura dramática a outro fator. As geleiras nesta parte da Antártica Ocidental geralmente fluem várias centenas de metros por ano. Assim, o derretimento causado por um rio que flui abaixo, ao longo de anos ou décadas, normalmente se espalharia por uma longa faixa de gelo. Isso erodiria um canal raso em vez de uma fenda profunda. Mas Kamb é um excêntrico. Cerca de 150 anos atrás, ele parou de se mover quase inteiramente devido à interação cíclica de fusão e congelamento em sua base. Ele agora avança apenas cerca de 10 metros por ano. O derretimento concentra-se, assim, ano após ano, quase no mesmo ponto.
Em 2020, tudo isso ainda era conjectura. Mas se Horgan e seus colegas pudessem retornar, perfurar a caverna e colocar instrumentos nela, eles poderiam confirmar como ela se formou. Ao estudar a água, os sedimentos e os micróbios que saem dela, eles também podem aprender muito sobre a vasta paisagem subglacial da Antártida.
A camada de gelo da Antártica Ocidental cobre uma área três vezes maior que a bacia de drenagem do rio Colorado, que se estende pelo Arizona, Utah, Colorado e partes de outros quatro estados. Até o momento, os humanos observaram apenas uma pequena faixa desse submundo, menor que uma quadra de basquete – representada por várias dezenas de poços estreitos espalhados pela região, onde os cientistas pegaram um pouco de lama do fundo ou às vezes baixaram com uma câmera.
Horgan estava ansioso para explorar mais. Com a Nova Zelândia já derretendo poços através do gelo flutuando no oceano, perfurar este rio costeiro parecia um próximo passo natural.
Como a caverna escondida se formou?
Em 4 de dezembro de 2021, um par de PistenBullys rastreados por lagartas chegou ao local onde Horgan e Whiteford haviam visitado dois anos antes. Os tratores viajaram por 16 dias a partir da Base Scott, na Nova Zelândia, na orla do continente, rosnando por mil quilômetros de gelo flutuante enquanto rebocavam um comboio de trenós carregados com 90 toneladas métricas de comida, combustível e equipamento científico. O comboio deu a volta até a extremidade rio acima do vale e parou.
Os trabalhadores ergueram uma tenda do tamanho de um pequeno hangar de aeronaves e, dentro dela, montaram uma série de aquecedores de água, bombas e um quilômetro de mangueira – uma máquina chamada furadeira de água quente. Usando pás e uma pequena pá mecanizada, eles despejaram 54 toneladas de neve em um tanque e a derreteram. Os trabalhadores então jogaram aquela água quente através da mangueira, usando-a para derreter um buraco estreito, não mais largo que um prato de jantar, através de 500 metros de gelo – e para baixo através do teto abobadado da caverna.
O tamanho e a forma da caverna
Esta renderização em 3D mostra a forma da caverna, com base em rastros de radar. Os cientistas acham que está sendo escavado na costa quando um rio que flui sob o gelo encontra o oceano e agita a água lá. A ilustração 2-D mostra como pode ser uma seção transversal irregular em um ponto, com gelo acima e terra abaixo.
A visão dos animais dentro da caverna gerou excitação instantânea entre Horgan, Stevens e as outras pessoas no acampamento. Mas essas primeiras imagens estavam borradas, deixando as pessoas inseguras sobre o que realmente eram as criaturas laranjas do tamanho de abelhas.
Em seguida, os trabalhadores baixaram um instrumento no poço para medir a temperatura e a salinidade da água dentro da caverna. Eles descobriram que os 50 metros superiores de água eram mais frios e frescos do que o que havia abaixo – confirmando que a água do mar estava fluindo ao longo do fundo e uma mistura mais flutuante de água salgada e água doce estava fluindo ao longo do topo. A caverna, diz Stevens, “está funcionando como um estuário”.
Mas essas medições também apresentavam um mistério: a água no topo da caverna era apenas cerca de 1% menos salgada do que a água do mar no fundo, sugerindo que a quantidade de água doce que flui pelo rio era “muito pequena”, diz Stevens. É semelhante a um riacho raso no qual uma criança pode mergulhar. Ele e Horgan duvidavam que a turbulência causada por esse pequeno fluxo, mesmo ao longo de 35 anos, pudesse derreter toda a caverna – aproximadamente um quilômetro cúbico de gelo.
Uma resposta provável veio de um conjunto de amostras coletadas no chão da caverna. Gavin Dunbar, um sedimentologista da Victoria University of Wellington, baixou um cilindro de plástico oco no buraco na esperança de recuperar um núcleo. Quando ele e a estudante de pós-graduação Linda Balfoort ergueram o cilindro de volta, eles o encontraram manchado e cheio de lama achocolatada – uma visão estranha neste mundo de branco puro, onde nem uma partícula de rocha ou sujeira pode ser vista por centenas de quilômetros.
Enquanto Dunbar e Balfoort tiravam raios-X e analisavam os núcleos meses depois, na Nova Zelândia, suas peculiaridades se tornaram óbvias: eles eram diferentes de tudo que Dunbar já havia encontrado nesta parte do mundo.
Cada núcleo que Dunbar já tinha visto do fundo do mar perto desta parte da Antártica consistia em uma mistura caótica de areia, silte e cascalho – um material chamado diamict, formado quando a camada de gelo avança e recua sobre o fundo do mar, arando e misturando-o como um rototiller. Mas nesses núcleos, Dunbar e Balfoort viram camadas distintas. Faixas de material grosseiro e grave foram intercaladas com camadas de lama fina e siltosa.
Esse padrão alternado se assemelhava a amostras de desfiladeiros íngremes do fundo do mar na costa da Nova Zelândia, onde os terremotos às vezes provocam deslizamentos de terra subaquáticos que se estendem por muitos quilômetros morro abaixo. Cada inundação deposita uma única camada de material grosso.
Dunbar acredita que algo semelhante aconteceu sob o Kamb Ice Stream, possivelmente nas últimas décadas. Uma série de torrentes velozes jorrou pelo canal do rio carregando grandes pedaços de cascalho de algum lugar rio acima que mais tarde se depositaram no chão da caverna. “Cada uma dessas [camadas grossas] representa minutos a horas de deposição de sedimentos” que ocorreu durante uma única inundação, diz ele. E as camadas finas e siltosas teriam se formado ao longo de anos ou décadas entre as enchentes, quando o rio corria languidamente.
Essas inundações subglaciais poderiam explicar como esse pequeno rio esculpiu uma caverna tão grande, diz Stevens. Essas inundações podem ter sido de 100 a 1.000 vezes maiores que as taxas de fluxo medidas durante a temporada de campo de 2021-22.
Ninguém sabe quando esses eventos aconteceram, mas cientistas que usam satélites para estudar lagos subglaciais identificaram pelo menos um candidato. Em 2013, um lago 20 quilômetros rio acima da caverna, chamado KT3, despejou cerca de 60 milhões de metros cúbicos de água – o suficiente para encher 24.000 piscinas olímpicas.
Os cientistas adorariam saber se aquela inundação realmente passou por esta caverna. “Conectar isso rio acima ao sistema do lago seria extremamente legal”, diz Matthew Siegfried, glaciologista da Colorado School of Mines em Golden, coautor de um dos relatórios que documentam a enchente de 2013.
Estudar a vazão desse rio também pode responder a outras questões sobre a paisagem subglacial a montante. “A grande maioria do nosso conhecimento de lagos subglaciais vem de observações de superfície do espaço”, diz Siegfried. Mas esses registros de satélite, de gelo subindo e descendo, permitem apenas estimativas indiretas de quanta água está fluindo. É possível, por exemplo, que muita água passe pelos lagos mesmo quando o gelo acima não está se movendo.
Os cientistas também podem aprender sobre a paisagem subglacial estudando o sedimento levado rio abaixo. Quando Dunbar e seus colegas examinaram o material grosseiro de seus núcleos, eles o encontraram cheio de fósseis microscópicos: conchas vítreas de diatomáceas marinhas, espículas necessárias de esponjas marinhas e grãos de pólen entalhados e pontiagudos de faias do sul. Esses fósseis representam os restos de um mundo mais quente, de 15 a 20 milhões de anos atrás, quando algumas árvores raquíticas e arbustivas ainda se agarravam a partes da Antártica. Naquela época, a bacia da Antártica Ocidental continha um mar em vez de uma camada de gelo, e esses detritos se depositavam em seu fundo lamacento. Esses antigos depósitos marinhos estão subjacentes a grande parte do manto de gelo da Antártica Ocidental, e os poucos furos perfurados até agora sugerem que a mistura de fósseis difere de um lugar para outro. Essas misturas podem fornecer pistas de como o fluxo dos rios muda ao longo do tempo.
Descobrir as nuances do que está acontecendo na caverna “é incrivelmente legal”, diz Christina Hulbe, glaciologista da Universidade de Otago em Dunedin, Nova Zelândia, que estuda essa região da Antártica há quase 30 anos. “Essa é a saída para um sistema fluvial massivamente grande, se você pensar bem.”
Ao estudar a água, os cientistas puderam estimar a quantidade de carbono orgânico e outros nutrientes que fluem do rio para o oceano coberto de gelo. A paisagem abaixo da camada de gelo parece ser rica em nutrientes que podem sustentar oásis de vida em um deserto biológico faminto.
Cientistas revelam um oásis de vida
Mesmo que a caverna penetre mais no Kamb Ice Stream, ela não ameaça necessariamente a estabilidade da geleira. Esta parte da costa oeste da Antártida não é considerada vulnerável, porque seu leito raso a protege das profundas e quentes correntes oceânicas que estão causando rápida perda de gelo em outras regiões. Mas rios subglaciais fluem em muitos outros pontos ao longo da costa, incluindo alguns – como a geleira Thwaites, cerca de 1.100 quilômetros a nordeste de Kamb – onde o gelo está recuando rapidamente.
Thwaites e as geleiras próximas derramaram coletivamente mais de 2.000 quilômetros cúbicos de gelo desde 1992. Eles podem eventualmente elevar o nível global do mar em 2,3 metros se entrarem em colapso. Estudos de sensoriamento remoto documentaram mais de uma dúzia de vulcões-escudo baixos e atarracados sob esta parte da camada de gelo. Acredita-se que o elevado fluxo de calor geotérmico, mesmo de vulcões inativos, cause altos níveis de derretimento sob a camada de gelo. Esse derretimento produz grandes quantidades de água subglacial, o que pode tornar essas geleiras ainda mais vulneráveis às mudanças climáticas causadas pelo homem.
Horgan acredita que o que os cientistas aprendem em Kamb pode melhorar nossa compreensão de como os rios subglaciais impactam os outros litorais da Antártica, que mudam rapidamente.
Mas a descoberta mais evocativa feita em Kamb – em termos puramente humanos – pode ser a de animais alaranjados borrados vistos em um enxame perto do fundo da caverna. Stevens capturou algumas imagens mais nítidas alguns dias depois e identificou-os provisoriamente como crustáceos marinhos parecidos com camarões chamados anfípodes. Ao ver tantos deles aqui, Stevens diz, “realmente não esperávamos isso”.
Micróbios como aqueles encontrados anteriormente sob a camada de gelo no Lago Subglacial Whillans são conhecidos por ganhar a vida mesmo em condições adversas. Mas os animais são uma questão diferente. Os fundos marinhos mais profundos da Terra ficam a apenas 10 ou 11 quilômetros da luz solar, e a vida animal nesses lugares geralmente é escassa. Mas os animais na caverna estão prosperando a 500 quilômetros da luz do dia mais próxima, cortados da fotossíntese que alimenta a maior parte da vida na Terra.
Os anfípodes e seu ecossistema de apoio devem subsistir de alguma outra fonte de alimento. Mas o que? Observações na caverna de gelo de Kamb, combinadas com as de outros dois poços remotos perfurados nos últimos anos, oferecem algumas dicas tentadoras.
Em 2015, os pesquisadores perfuraram o gelo em outro local a 250 quilômetros da caverna, onde o Whillans Ice Stream se eleva e flutua. Nesse local, uma fina faixa de água do mar, com apenas 10 metros de profundidade, fica abaixo de 760 metros de gelo. Um veículo operado remotamente, ou ROV, enviou pelo buraco imagens capturadas de peixes e anfípodes.
John Priscu, um ecologista microbiano da Montana State University em Bozeman que esteve envolvido na perfuração no local, acredita que a própria geleira está sustentando esse ecossistema. Os 10 metros inferiores de gelo estão cheios de lama que congelou na barriga da geleira muitos quilômetros rio acima. A lama foi arrastada para sua localização atual à medida que a geleira avançava, 400 metros por ano. Enquanto o ROV navegava, pedaços desses detritos lamacentos choviam constantemente, liberados à medida que a parte inferior do gelo derretia lentamente. Esses detritos são ricos em matéria orgânica – os restos apodrecidos de diatomáceas e outros fitoplânctons que afundaram milhões de anos atrás, quando o mundo estava mais quente.
“Esses anfípodes estão migrando para o material particulado”, diz Priscu. “Eles estão sentindo a matéria orgânica caindo daquele gelo basal.” Ou talvez eles possam estar comendo as bactérias que vivem nesses orgânicos.
Como o Kamb Ice Stream mal se move, o suprimento de gelo sujo que se move em direção ao mar é pequeno. Mas o rio que flui para a caverna de gelo pode fornecer os mesmos nutrientes subglaciais encontrados no gelo sujo. Afinal, a jornada da água por uma série de lagos subglaciais até a foz do rio pode levar anos ou décadas. Ao longo desse tempo, o rio absorve nutrientes dos sedimentos subglaciais ricos em matéria orgânica.
De fato, quando os cientistas perfuraram o Lago Subglacial Whillans em 2013, eles encontraram sua água cor de mel – repleta de ferro, amônia e compostos orgânicos que sustentam a vida. “O que esses lagos estão bombeando pode ser uma fonte concentrada de nutrientes” para os ecossistemas ao longo da costa escura, diz Trista Vick-Majors, ecologista microbiana da Michigan Technological University em Houghton, que participou da perfuração no lago Whillans. Ela estimou que os rios subglaciais que fluem sob Kamb e suas geleiras vizinhas podem fornecer 56.000 toneladas de carbono orgânico e outros nutrientes para esta seção do litoral todos os anos.
Mais recentemente, em dezembro de 2019, uma equipe da Nova Zelândia liderada por Horgan e Hulbe perfurou o gelo a apenas 50 quilômetros da caverna Kamb, em um local onde o Kamb Ice Stream flutua no oceano. Não há gelo sujo lá e não há saídas de rios próximas. A área parecia um deserto faminto no fundo do mar; era povoado por micróbios unicelulares com pouco para comer, e poucos sinais de animais foram vistos – apenas alguns vestígios de escavação no fundo lamacento. Priscu vê este local como uma exceção que prova o ponto: os nutrientes subglaciais são a fonte de energia crucial neste mundo escuro sob o gelo flutuante, sejam eles arrastados para a parte inferior das geleiras ou derramados pelos rios subglaciais.
As amostras de lama e água coletadas da caverna de gelo Kamb podem fornecer uma nova oportunidade para testar essa teoria. Craig Cary, ecologista microbiano da Universidade de Waikato, na Nova Zelândia, está analisando o DNA dessas amostras. Ele espera determinar se os micróbios da caverna pertencem a grupos taxonômicos que subsistem de amônio, metano, hidrogênio ou outras fontes de energia química originárias dos sedimentos subglaciais. Isso pode revelar se tais fontes suportam crescimento microbiano suficiente para alimentar os animais observados lá.
A equipe também precisa medir a vazão do rio subglacial que deságua na caverna, pois isso determina o suprimento de nutrientes. Stevens continua monitorando isso graças a um conjunto de instrumentos deixados para trás na caverna.
C. STEVENS/NIWA
Enquanto as pessoas montavam acampamento em 11 de janeiro de 2022, os trabalhadores bombearam mais água quente para o poço, alargando-o para mais de 35 centímetros – e criando uma armadilha perigosa. Stevens e seus colegas vestiram arneses de escalada, prenderam-se em cordas de segurança e se aproximaram do buraco uma última vez. Eles baixaram uma série de cilindros do tamanho de pistolas de calafetagem no buraco. Esses dispositivos continuam a medir a temperatura, a salinidade e as correntes de água dentro da caverna, enviando os dados 500 metros por um cabo para um transmissor que os transmite para casa via satélite uma vez por dia. Esses dados revelarão como o fluxo do rio muda com o tempo. Com sorte, os instrumentos podem até detectar uma inundação subglacial.
“Isso seria excelente”, diz Horgan. Por muitos anos, ele teve que se contentar em ver esses rios e lagos vagamente, através dos contornos da água em radares e imagens de satélite. Esta é “uma das primeiras vezes que temos que ficar na foz de um rio e observá-lo”.
Publicado em 06/08/2023 01h13
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