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Lagos na camada de gelo da Groenlândia podem drenar grandes quantidades de água, mesmo no inverno
Usando dados de satélite para 'ver no escuro', os pesquisadores mostraram pela primeira vez que os lagos da camada de gelo da Groenlândia drenam durante o inverno
Por Sarah Collins - 01/04/2021


Lago na superfície da manta de gelo da Groenlândia - Crédito: Ian Willis

Usando dados de satélite para 'ver no escuro', os pesquisadores mostraram pela primeira vez que os lagos da camada de gelo da Groenlândia drenam durante o inverno, uma descoberta com implicações na velocidade com que a segunda maior camada de gelo do mundo flui para o oceano.

"Ainda não sabemos quão difundido é este fenômeno de drenagem de lagos de inverno, mas pode ter implicações importantes para a camada de gelo da Groenlândia, bem como em outras partes do Ártico e da Antártica"

Ian Willis

Os pesquisadores, da Universidade de Cambridge, usaram dados de radar de um satélite da Agência Espacial Europeia para mostrar que mesmo quando o calor do Sol está ausente, esses lagos podem descarregar grandes quantidades de água na base da camada de gelo. Acredita-se que esses 'eventos de drenagem' desempenhem um papel significativo na aceleração do movimento do gelo, lubrificando-o por baixo.

Estudos anteriores de drenagem de lagos foram todos realizados durante os meses de verão, por meio de uma combinação de observações diretas de campo e dados óticos de satélite, que requerem luz do dia.

A abordagem desenvolvida pelos pesquisadores de Cambridge usa o 'retroespalhamento' do radar - o reflexo das ondas de volta para o satélite de onde foram emitidas - para detectar mudanças nos lagos durante os meses de inverno, quando a Groenlândia está em escuridão quase total.

Os resultados , relatados na revista The Cryosphere , implicam que o sistema de 'encanamento' abaixo da camada de gelo da Groenlândia não apenas vaza lentamente água do verão anterior, mas mesmo nas profundezas do inverno ártico, pode ser 'recarregado' , uma vez que grandes quantidades de água do lago superficial caem em cascata para a base do manto de gelo.

Muitos estudos anteriores mostraram que a camada de gelo da Groenlândia está perdendo massa e a taxa de perda está acelerando, devido ao derretimento e ao escoamento.

“Uma das incógnitas em termos de previsão do futuro do manto de gelo é a rapidez com que as geleiras se movem - se irão acelerar e, em caso afirmativo, em quanto”, disse o co-autor Dr. Ian Willis do Scott Polar Research Institute de Cambridge ( SPRI). “O principal controle sobre a rapidez com que as geleiras se movem é a quantidade de água derretida que chega ao fundo do manto de gelo, que é onde nosso trabalho entra.”

Lagos se formam na superfície do manto de gelo da Groenlândia a cada verão, conforme o clima esquenta. Eles existem por semanas ou meses, mas podem escoar em questão de horas devido à hidrofratura, transferindo milhões de metros cúbicos de água e calor para a base do manto de gelo. As áreas afetadas incluem regiões sensíveis do interior do manto de gelo, onde o impacto no fluxo de gelo é potencialmente grande.

“Sempre se pensou que esses lagos drenavam apenas no verão, simplesmente porque é mais quente e o sol faz o gelo derreter”, disse a coautora Corinne Benedek, também da SPRI. “No inverno, é escuro e as superfícies congelam. Pensávamos que o enchimento dos lagos era o que causava sua eventual drenagem, mas nem sempre é esse o caso. ”

Benedek, que atualmente é candidata a doutorado na SPRI, começou a se interessar pelo que acontece com os lagos de superfície no inverno enquanto ela era estudante de mestrado estudando dados térmicos de satélite.

“Os dados térmicos me mostraram que a água líquida pode sobreviver nos lagos durante o inverno”, disse ela. “Estudos anteriores usando radar aerotransportado também identificaram lagos enterrados alguns metros abaixo da superfície da camada de gelo no verão. Essas duas coisas me fizeram pensar em maneiras de observar lagos o ano todo. As imagens ópticas de satélite que normalmente usamos para observar os lagos não estão disponíveis no inverno, ou mesmo quando está nublado. ”

Benedek e Willis desenvolveram um método usando dados do satélite Sentinel-1, que usa um tipo de radar chamado radar de abertura sintética (SAR). O SAR funciona em um comprimento de onda que possibilita ver através das nuvens e no escuro. O gelo e a água são lidos de maneira diferente usando o SAR, então eles desenvolveram um algoritmo que rastreia quando ocorrem mudanças repentinas no retroespalhamento do SAR.

Ao longo de três invernos, eles identificaram seis lagos que pareciam drenar durante os meses de inverno. Esses lagos foram lagos enterrados ou lagos de superfície que foram congelados. O algoritmo foi capaz de identificar onde as características de retroespalhamento do lago mudaram acentuadamente entre uma imagem e a próxima registrada 12 dias depois.

Os dados SAR foram copiados com dados ópticos adicionais do outono anterior e da primavera subsequente, o que confirmou que as áreas dos lagos diminuíram consideravelmente para os seis lagos drenados. Para três dos lagos, os dados ópticos, bem como os dados de outros satélites, foram usados ​​para mostrar que os lagos cobertos de neve e gelo desmoronaram, caindo vários metros, mais uma vez confirmando que a água havia drenado.

“O primeiro lago que encontrei foi surpreendente”, disse Benedek. “Levei um tempo para ter certeza de que o que eu pensei que estava vendo era realmente o que eu estava vendo. Usamos dados de elevação da superfície de antes e depois dos eventos para confirmar o que estávamos pensando. Sabemos agora que a drenagem de lagos durante o inverno é algo que pode acontecer, mas ainda não sabemos com que frequência isso acontece. ”

“As geleiras diminuem no inverno, mas ainda estão se movendo”, disse Willis. “Deve ser esse movimento que faz com que surjam fraturas em alguns lugares, permitindo o escoamento de alguns lagos. Ainda não sabemos quão difundido é esse fenômeno de drenagem de lagos no inverno, mas pode ter implicações importantes para a camada de gelo da Groenlândia, bem como em outras partes do Ártico e da Antártica. ”

 

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