Vista de cima, o manto de gelo da Anta¡rtica pode parecer um manto de gelo perpanãtuo e calmo que cobre a Anta¡rtica hámilhões de anos. Mas a camada de gelo pode ter milhares de metros de profundidade em sua parte mais espessa e esconde centenas de lagos de águaderretida onde sua base encontra o leito rochoso do continente. Bem abaixo dasuperfÍcie, alguns desses lagos se enchem e drenam continuamente atravanãs de um sistema de cursos d' águaque eventualmente drenam para o oceano.

Agora, com o mais avana§ado instrumento de observação da Terra a laser que a NASA já voou no Espaço, os cientistas aprimoraram seus mapas desses sistemas de lagos ocultos sob a camada de gelo da Anta¡rtica Ocidental - e descobriram mais dois desses lagos subglaciais ativos.

O novo estudo fornece uma visão cra­tica para detectar novos lagos subglaciais do Espaço, bem como para avaliar como este sistema de encanamento oculto influencia a velocidade com que o gelo desliza para o Oceano Anta¡rtico, adicionando águadoce que pode alterar sua circulação e ecossistemas.

O satanãlite de elevação 2 de gelo, nuvem e terra da NASA, ou ICESat-2, permitiu aos cientistas mapear com precisão os lagos subglaciais. O satanãlite mede a altura dasuperfÍcie do gelo, que, apesar de sua enorme espessura, sobe ou desce a  medida que os lagos se enchem ou se esvaziam sob o manto de gelo.

O estudo, publicado nesta quarta-feira, 7, na Geophysical Research Letters , integra dados de altura do predecessor do ICESat-2, a missão original do ICESat, bem como o satanãlite da Agência Espacial Europeia dedicado ao monitoramento da espessura do gelo polar, CryoSat-2.

Os sistemas hidrola³gicos sob a camada de gelo da Anta¡rtica são um mistério hádécadas. Isso começou a mudar em 2007, quando Helen Amanda Fricker, uma glacia³loga do Instituto Scripps de Oceanografia da Universidade da Califórnia em San Diego, fez uma descoberta que ajudou a atualizar a compreensão cla¡ssica dos lagos subglaciais na Anta¡rtica.

Usando dados do ICESat original em 2007, Fricker descobriu pela primeira vez que, sob as correntes de gelo da Anta¡rtica, uma rede inteira de lagos se conecta, enchendo e drenando ativamente ao longo do tempo. Antes, pensava-se que esses lagos retinham a águado degelo estaticamente, sem encher e drenar.

"A descoberta desses sistemas interconectados de lagos na interface do leito de gelo que movimentam a a¡gua, com todos esses impactos na glaciologia, microbiologia e oceanografia - foi uma grande descoberta da missão ICESat", disse Matthew Siegfried, professor assistente de geofa­sica na Colorado School of Mines, Golden, Colorado e principal investigador no novo estudo. "ICESat-2 écomo colocar seus a³culos depois de usar o ICESat, os dados são tão precisos que podemos realmente comea§ar a mapear os limites do lago nasuperfÍcie."

Os cientistas levantaram a hipa³tese de que a troca de águasubglacial na Anta¡rtica resulta de uma combinação de fatores, incluindo flutuações na pressão exercida pelo enorme peso do gelo acima, o atrito entre o leito da camada de gelo e as rochas abaixo, e o calor que vem do A terra abaixo disso éisolada pela espessura do gelo. Isso éum contraste gritante com o manto de gelo da Groenla¢ndia, onde os lagos no leito do gelo se enchem de águaderretida que drena por rachaduras e buracos nasuperfÍcie.

Para estudar as regiaµes onde os lagos subglaciais se enchem e drenam com mais frequência com dados de satanãlite, Siegfried trabalhou com Fricker, que desempenhou um papel fundamental no projeto de como a missão ICESat-2 observa o gelo polar do Espaço.

A nova pesquisa de Siegfried e Fricker mostra que um grupo de lagos incluindo os lagos Conway e Mercer sob os fluxos de gelo Mercer e Whillans na Anta¡rtica Ocidental estãopassando por um período de drenagem pela terceira vez desde que a missão ICESat original começou a medirmudanças de elevação nasuperfÍcie do manto de gelo em 2003. Os dois lagos recanãm-descobertos também situam-se nesta regia£o.

Além de fornecer dados vitais, o estudo também revelou que os contornos ou limites dos lagos podem mudar gradualmente conforme a águaentra e sai dos reservata³rios.

"Estamos realmente mapeando quaisquer anomalias de altura que existam neste ponto", disse Siegfried. "Se houver lagos enchendo e drenando, vamos detecta¡-los com o ICESat-2."

Medições precisas da águaderretida basal são cruciais se os cientistas desejam obter uma melhor compreensão do sistema de encanamento subglacial da Anta¡rtica e como toda essa águadoce pode alterar a velocidade da camada de gelo acima ou a circulação do oceano para o qual finalmente flui.

Uma enorme camada de gelo em forma de cúpula cobrindo a maior parte do continente, o manto de gelo da Anta¡rtica flui lentamente para fora da regia£o central do continente como um mel superespesso. Mas, a  medida que o gelo se aproxima da costa, sua velocidade muda drasticamente, transformando-se em correntes de gelo semelhantes a rios que afunilam gelo rapidamente em direção ao oceano com velocidades de atévários metros por dia. A rapidez ou lentida£o com que o gelo se move depende em parte da maneira como a águado degelo lubrifica a camada de gelo a  medida que desliza na rocha subjacente.

Conforme o manto de gelo se move, ele sofre rachaduras, fendas e outras imperfeições. Quando os lagos sob o gelo ganham ou perdem a¡gua, também deformam asuperfÍcie congelada acima. Grande ou pequeno, o ICESat-2 mapeia essasmudanças de elevação com uma precisão de apenas alguns centa­metros, usando um sistema de alta­metro a laser que pode medir asuperfÍcie da Terra com detalhes sem precedentes.

Rastrear esses processos complexos com missaµes de satanãlite de longo prazo fornecera¡ insights cruciais sobre o destino da camada de gelo. Uma parte importante do que os glaciologistas descobriram sobre os mantos de gelo nos últimos 20 anos vem das observações de como o gelo polar estãomudando em resposta ao aquecimento da atmosfera e do oceano, mas processos ocultos, como a forma como os sistemas de lagos transportam águasob o gelo, também seráfundamental em estudos futuros da camada de gelo da Anta¡rtica, disse Fricker.

"Esses são processos que estãoacontecendo sob a Anta¡rtica que não tera­amos ideia se não tivanãssemos dados de satanãlite", disse Fricker, enfatizando como sua descoberta de 2007 permitiu aos glaciologistas confirmarem que o sistema de encanamento oculto da Anta¡rtica transporta águamuito mais rapidamente do que se pensava anteriormente. "Temos lutado para obter boas previsaµes sobre o futuro da Anta¡rtica, e instrumentos como o ICESat-2 estãonos ajudando a observar na escala do processo."

Como a águadoce do manto de gelo pode impactar a circulação do Oceano Anta¡rtico e seus ecossistemas marinhos éum dos segredos mais bem guardados da Anta¡rtica. Como a hidrologia subglacial do continente desempenha um papel fundamental na movimentação dessa a¡gua, Siegfried também enfatizou a conexão do manto de gelo com o resto do planeta.

"Nãoéapenas do manto de gelo que estamos falando", disse Siegfried. "Estamos realmente falando sobre um sistema de águaque estãoconectado a todo o sistema terrestre."

Recentemente, Fricker e outra equipe de cientistas exploraram essa conexão entre a águadoce e o Oceano Anta¡rtico, mas desta vez olhando para lagos pra³ximos a superfÍcie de uma plataforma de gelo, uma grande placa de gelo que flutua no oceano como uma extensão da camada de gelo . O estudo relatou que um grande lago coberto de gelo desmoronou abruptamente em 2019 após uma rachadura ou fratura aberta do fundo do lago para a base da plataforma de gelo Amery no leste da Anta¡rtica.

Com dados do ICESat-2, a equipe analisou a mudança violenta na paisagem da plataforma de gelo. O evento deixou uma doline, ou sumidouro, uma depressão drama¡tica de cerca de quatro milhas quadradas (cerca de 10 quila´metros quadrados), ou mais de três vezes o tamanho do Central Park da cidade de Nova York. A rachadura canalizou quase 200 bilhaµes de galaµes de águadoce dasuperfÍcie da plataforma de gelo para o oceano em três dias.

Durante o vera£o, milhares de lagos turquesas de águaderretida adornam asuperfÍcie branca e brilhante das plataformas de gelo da Anta¡rtica. Mas esse evento abrupto ocorreu no meio do inverno, quando os cientistas esperam que a águanasuperfÍcie da plataforma de gelo esteja completamente congelada. Como o ICESat-2 orbita a Terra com rastros terrestres exatamente repetidos, seus feixes de laser podem mostrar a mudança drama¡tica no terreno antes e depois da drenagem do lago, mesmo durante a escurida£o do inverno polar.

Roland Warner, um glaciologista da Parceria do Programa Anta¡rtico Australiano da Universidade da Tasma¢nia, e principal autor do estudo, avistou pela primeira vez a plataforma de gelo com cicatrizes em imagens do Landsat 8, uma missão conjunta da NASA e do US Geological Survey. O evento de drenagem foi provavelmente causado por um processo de hidrofratura no qual a massa da águado lago levou a uma rachadura nasuperfÍcie sendo conduzida atravanãs da plataforma de gelo para o oceano abaixo, disse Warner.

"Por causa da perda desse peso de águanasuperfÍcie da plataforma de gelo flutuante, a coisa toda se curva para cima no centro do lago", disse Warner. "Isso éalgo que teria sido difa­cil de descobrir apenas olhando para as imagens de satanãlite."

Lagos e riachos de águaderretida nas plataformas de gelo da Anta¡rtica são comuns durante os meses mais quentes. E como os cientistas esperam que esses lagos de águaderretida sejam mais comuns com o aumento da temperatura do ar, o risco de hidrofratura também pode aumentar nas próximas décadas. Ainda assim, a equipe concluiu que émuito cedo para determinar se o aquecimento no clima da Anta¡rtica causou o desaparecimento do lago observado na Plataforma de Gelo Amery.

Testemunhar a formação de uma doline com dados de altimetria foi uma oportunidade rara, mas também éo tipo de evento que os glaciologistas precisam analisar para estudar toda a dina¢mica do gelo que érelevante nos modelos da Anta¡rtica.

"Aprendemos muito sobre os processos dina¢micos do manto de gelo com a altimetria de satanãlite, évital que planejemos a próxima geração de satanãlites de alta­metro para continuar este recorde", disse Fricker.