Sob as vastas camadas de gelo da Antártida há uma rede de rios e lagos. Isso é possível devido ao manto isolante de gelo acima, ao fluxo de calor de dentro da Terra e à pequena quantidade de calor gerada à medida que o gelo se deforma.
A água lubrifica a base das camadas de gelo, permitindo que o gelo deslize em direção ao oceano a velocidades de muitas centenas de metros por ano. Quando a água emerge de baixo do gelo, ela entra em uma cavidade fria e salgada sob as plataformas de gelo, as extensões flutuantes das camadas de gelo que margeiam o continente.
Aqui a água se mistura, libera nutrientes e sedimentos e derrete a parte inferior das plataformas de gelo, que atuam como contrafortes e retêm o fluxo das camadas de gelo.
Como esses processos se desenrolam nos próximos séculos é um fator importante para entender o aumento do nível do mar. Infelizmente, esta é também uma das partes menos exploradas do nosso planeta.
Nosso projeto Aotearoa New Zealand Antarctic Science Platform é o primeiro levantamento direto de um rio antártico sob gelo e apoia pesquisas anteriores sugerindo que esses rios subglaciais formam estuários à medida que deságuam no oceano, embora a 82,5 graus ao sul, escondidos sob 500m de gelo e cerca de 500 km do mar aberto.
Acima: Este mapa mostra rios (branco) sob as camadas de gelo da Antártida (cinza). As cores quentes denotam regiões de rápido fluxo de gelo.
Explorando um rio sob gelo
Nossa equipe acaba de retornar de Kamb Ice Stream no manto de gelo da Antártida Ocidental (WAIS). Kamb é um gigante adormecido.
Este enorme rio de gelo fica do outro lado do WAIS da Geleira Thwaites, a geleira do “apocalíptico” da Antártida que vem perdendo gelo rapidamente. Kamb costumava fluir rápido, mas isso cessou cerca de 160 anos atrás devido a mudanças na forma como a água era distribuída na base do gelo.
Embora a região de Kamb não seja vulnerável ao aquecimento do oceano no momento, atualmente compensa grande parte da perda de gelo que ocorre em outros lugares da Antártida. As mudanças em Kamb anunciarão grandes mudanças para as camadas de gelo e oceanos da Antártida.
Um desafio é que os mantos de gelo respondem a mudanças externas, como o aumento da temperatura dos oceanos, mas também a mudanças internas difíceis de prever, como eventos de inundação que ocorrem quando rios e lagos sub-gelo “explodem suas margens”.
Chegando lá
A pandemia do COVID tem sido difícil para os programas nacionais da Antártida e a ciência de campo que eles apoiam. Atrasos globais de fornecimento e frete mantiveram nossa equipe no limite no período que antecedeu nossa temporada.
Neste verão, a Nova Zelândia iniciou a reconstrução de sua principal estação antártica, a Scott Base, e vem desenvolvendo uma travessia de neve para implantar grandes equipes em grandes distâncias. Nossa equipe Kamb foi uma das primeiras a se beneficiar dessa nova capacidade, com um acampamento operando por meses, a mais de 900 km da estação permanente da Nova Zelândia.
Há uma arte em perfurar o gelo da Antártida. Na realidade, derretemos nosso caminho com água quente reciclada.
Uma vez no local, a equipe conseguiu perfurar 500 m da plataforma de gelo e manter um buraco de 0,4 m de diâmetro aberto por quase duas semanas. Isso nos permitiu coletar amostras e coletar observações para uma gama diversificada de projetos científicos.
Um rio escondido
Quase uma década de pesquisa valeu a pena quando a equipe identificou o local exato para perfurar para atingir o início do rio estreito abaixo. Isso foi ainda mais impressionante do que se pensava inicialmente, com levantamentos de poços revelando um rio com mais de 240m de altura, mas com menos de 200m de largura – um alvo muito mais estreito do que o indicado pela superfície de gelo.
Trabalhar a partir de um poço significa que só podemos olhar para um ponto. Como antídoto para essa limitação, colegas da Universidade de Cornell implantaram seu robô oceânico Icefin para estudar o espaço abaixo do gelo.
Uma das descobertas que manterá a equipe por algum tempo é uma densa comunidade de prováveis anfípodes, que vimos quando baixamos as câmeras para o fundo do mar. O enxame era tão denso que primeiro pensamos que havia algo errado com nosso equipamento.
A última tarefa que a equipe completou foi implantar uma amarração oceânica sob o gelo. Esses instrumentos continuarão a relatar as condições dos oceanos nos próximos anos.
Apenas cinco dias após a implantação, detectamos o tsunami da erupção vulcânica Hunga Tonga-Hunga Ha’apai.
Além das observações de linha de base, essas descobertas fornecem forte motivação para a implantação de equipamentos de monitoramento de longo prazo. A equipe estará observando atentamente nos próximos anos quaisquer mudanças no fluxo do rio sob o gelo, incluindo eventos de inundação.
Publicado em 15/02/2022 06h31
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