Maior Camada de Gelo da Terra Pode Estar Mais Vulnerável ao Degelo do que se Pensava

Evidências chocantes sugerem que a última vez que o manto de gelo da Antártida Oriental entrou em colapso, acrescentou mais de três metros ao nível do mar – e que é provável que isso aconteça novamente.

Por Douglas Fox
Publicado 4/08/2020, 13:38 WEST, Atualizado 5/11/2020, 05:59 WET
Um novo estudo conclui que a camada de gelo da Antártida Oriental entrou em colapso há ...

Um novo estudo conclui que a camada de gelo da Antártida Oriental entrou em colapso há muito menos tempo do que se acreditava, e que pode acontecer novamente durante os próximos séculos.

Fotografia de George Steinmetz, Nat Geo Image Collection

Um cristal preto e branco raro e translúcido, que ficou armazenado dentro de uma caixa durante 30 anos, levou os cientistas a uma descoberta surpreendente: a camada de gelo da Antártica Oriental, que contém 80% do gelo do planeta, pode ser ainda mais vulnerável ao aquecimento do que se pensava.

Os cientistas tinham determinado que este gelo tinha recuado pela última vez há cerca de três milhões de anos. Mas um novo artigo publicado na revista Nature sugere – com base num estudo de cristais recolhidos na região – que grande parte do gelo entrou em colapso há apenas 400 mil anos. O mais surpreendente de tudo é que os cálculos da equipa sugerem que estas alterações dramáticas aconteceram durante um longo período de aquecimento relativamente moderado.


Durante esse período de tempo, a quantidade de dióxido de carbono na atmosfera nunca subiu muito, atingindo apenas as cerca de 300 partes por milhão (ppm), diz David Harwood, que estuda a história glaciar da Antártida na Universidade do Nebrasca, em Lincoln.

“Essa é a parte assustadora”, diz David Harwood. Os níveis modernos de dióxido de carbono ultrapassaram as 300 ppm em 1915 – e atualmente estão nas 410 ppm. Nos próximos séculos, este dióxido de carbono extra pode aumentar as temperaturas e o nível do mar até níveis muito acima do que aconteceu há 400 mil anos. “E isto não é um bom presságio para o futuro”, diz David Harwood.

Estima-se que as outras camadas de gelo do planeta, incluindo as da Gronelândia e da Antártida Ocidental, percam gelo durante o próximo século. A Gronelândia está longe do Polo Norte, exposta ao ar quente, e a Antártida Ocidental está numa plataforma larga que mergulha muito abaixo do nível do mar, exposta a correntes oceânicas quentes. Mas a camada de gelo da Antártida Oriental era considerada mais segura, porque está no Polo Sul, e a maior parte está em terra, ficando assim protegida do calor do oceano.

“Durante décadas, o manto de gelo da Antártida Oriental esteve protegido por esta ‘armadura de invencibilidade’”, diz Slawek Tulaczyk, glaciologista da Universidade da Califórnia em Santa Cruz (UC Santa Cruz), que participou na investigação. “Falar do recuo deste gelo era, até recentemente, impensável.”

Se estas novas descobertas se confirmarem, a Antártida Oriental poderá contribuir para a subida do nível do mar mais cedo do que se esperava. Os gases de efeito estufa que os humanos produziram até agora podem já ter trancado em quase 13 metros a eventual subida do nível do mar – devido aos glaciares que se estima derreterem durante os próximos séculos, incluindo os da Antártida Oriental.

Desvendar um mistério
Esta descoberta surgiu do estudo das delicadas camadas de um cristal preto e branco que foi encontrado nas profundezas da camada de gelo. Slawek Tulaczyk e Terry Blackburn, geoquímico da UC Santa Cruz, encontraram o cristal enquanto estudavam outra coisa. Tudo começou em 2017, quando visitaram Taylor Valley, na costa da Antártida Oriental, para investigar um mistério: as medições feitas por eles e por outros cientistas tinham revelado que a água que escorria pelo solo tinha níveis extraordinariamente elevados de urânio.

“Este sinal vinha de outro lugar, ao longo do vale”, diz Graham Edwards, doutorando de Terry Blackburn que também integrou essa viagem. Depois, procuraram a fonte do sinal de urânio, na esperança de que isso revelasse algo de interessante sobre a história da camada de gelo.

Apesar de grande parte das pessoas conhecer o urânio como um combustível nuclear, há pequenos vestígios que são encontrados nas rochas, rios e oceanos do planeta. A maioria existe sob uma forma pesada, chamada urânio-238. Mas os cientistas costumam encontrar a mistura de alguns átomos de uma versão mais leve, chamada urânio-234, que é produzida quando o parente mais pesado sofre uma degradação radioativa. Nos oceanos do planeta, a proporção destas duas formas é relativamente constante – cerca de um átomo de urânio-234 para cada 16 mil átomos de urânio-238.

As camadas de cristal como esta, que se formaram há 200 mil anos sob a camada de gelo da Antártida Oriental, revelam que a camada derreteu há 400 mil anos, muito mais recentemente do que se pensava.

Fotografia de Michael Scudder

Os cientistas especulam que, quando uma camada de gelo cobre um continente durante muito tempo, a água presa sob a camada acumula lentamente urânio-234. Isto acontece com a degradação do urânio-238 presente rochas debaixo do gelo, que liberta átomos de urânio mais leve na água, onde se acumula com o passar do tempo.

A água presente em Taylor Valley é invulgar porque contém entre duas a cinco vezes mais os níveis habituais do urânio-234 mais leve. “Estes fluídos estão em contacto com as rochas há um período de tempo significativo”, diz Terry Blackburn.

Portanto, medir a quantidade de urânio-234 sob a camada de gelo da Antártida Oriental pode fornecer pistas sobre o tempo que passou desde o último recuo da camada de gelo.

Decifrar rochas
No entanto, nunca foi medido urânio-234 sob uma camada de gelo. Terry Blackburn, Edwards e Slawek Tulaczyk começaram por tentar encontrar minerais que se formavam na água por baixo da camada na Antártida Oriental. Estas rochas registam a quantidade de urânio-234 na água onde foi criado, algo que, por sua vez, pode revelar quando é que a camada derreteu pela última vez.

Encontrar rochas debaixo do manto de gelo pode parecer uma tarefa impossível, mas Slawek Tulaczyk e Terry Blackburn conheciam um lugar onde as rochas debaixo do gelo se dirigem para a superfície, uma área chamada Elephant Moraine, nas montanhas de Taylor Valley.

Nessa região, o gelo está coberto por milhares de rochas que sobem quando o gelo  escorre através de uma cordilheira subterrânea, como se fosse uma onda a quebrar a um ritmo glaciar. Os ventos secos constantes evaporam a superfície do gelo vários centímetros por ano, pelo que as rochas acabam por chegar à superfície.

Na extremidade do Glaciar Taylor, uma salmoura hipersalina, conhecida por “Blood Falls”, flui para a superfície do gelo. A cor vermelha vem do óxido de ferro. Os investigadores estudaram os depósitos minerais destes fluídos e encontraram evidências surpreendentes de um recuo glaciar que aconteceu há cerca de 400 mil anos. Acredita-se que a camada de gelo da Antártida Oriental esteja estabilizada há milhões de anos.

Fotografia de Terry Blackburn

Durante a década de 1980, um cientista da Universidade Estadual de Ohio recolheu centenas de rochas em Elephant Moraine. A maioria eram granitos, arenitos e basaltos que se formaram antes da camada de gelo cobrir o continente. Mas entre estas rochas estavam alguns pedaços misteriosos de cristal que ficaram armazenados durante 30 anos, até que, em 2019, Terry Blackburn leu sobre os cristais e adquiriu três ao Repositório de Rochas Polares da Universidade de Ohio.

Uma das rochas era particularmente impressionante, com faixas finas alternadas de opala branco-creme e âmbar, ou calcita preta, empilhadas como se fossem anéis de uma árvore.

Terry Blackburn separou camadas individuais e determinou a sua idade através da medição do urânio-234 e de outro elemento radioativo, tório-230, no qual o urânio se decompõe com uma taxa conhecida. E descobriu que as camadas na rocha se tinham formado ao longo de um período de 120 mil anos, começando há cerca de 270 mil anos.

Depois, mediu a percentagem de urânio-234 mais leve em cada camada. Terry Blackburn pensou que esta percentagem seria constante de uma camada para a outra – porque, diz ele, “existe a ideia de que a camada de gelo da Antártida Oriental está estabilizada há milhões de anos”.

Para sua surpresa, os cristais contavam uma história muito diferente: a quantidade de urânio-234 cresceu 50% em camadas sucessivas. No mundo de precisão da geoquímica, “é uma alteração enorme”, diz Terry Blackburn. Dois outros cristais de Elephant Moraine apresentaram resultados semelhantes.

Esta descoberta só podia significar uma coisa – a camada de gelo da Antártida Oriental recuou mais recentemente do que se pensava. Quando o gelo desapareceu, a água debaixo da rocha escoou para o oceano – redefinindo a quantidade de urânio-234 de regresso a um nível baixo. Só depois de a camada de gelo ter crescido novamente é que o urânio-234 se começou a acumular novamente; foi esta acumulação que ficou capturada nos cristais.

E não foi um recuo pequeno, diz Slawek Tulaczyk. Para a água do mar se aproximar de Elephant Moraine, o gelo teria de recuar 640 quilómetros em relação à sua orla costeira atual. Elephant Moraine fica na extremidade de uma vasta área, chamada Bacia de Wilkes, onde o leito rochoso e gelado cai até 1500 metros abaixo do nível do mar – expondo o gelo a correntes oceânicas profundas que podem ter derretido a sua parte inferior.

Slawek Tulaczyk estima que, numa área de quase 300 mil quilómetros quadrados (mais ou menos o tamanho do Arizona), a camada de gelo diminuiu milhares de metros – até que se separou do leito rochoso e flutuou para o oceano. Enfraquecida e sem conseguir suportar muito gelo a montante, a Bacia de Wilkes perdeu mais de 250 mil milhas cúbicas de gelo, o suficiente para elevar o nível do mar entre 3 a 4 metros.

Já aconteceu antes
Os novos resultados preenchem detalhes que precisávamos há muito tempo, diz Maureen Raymo, geóloga marinha do Observatório da Terra Lamont-Doherty, em Nova Iorque. Maureen Raymo estuda linhas costeiras antigas pelo mundo inteiro, linhas que agora estão muito acima das ondas, repletas de areia, conchas e tocas fósseis de camarões. Estas linhas costeiras mostram as diversas vezes que o nível do mar esteve mais alto no passado, incluindo há 400 mil anos, quando Maureen Raymo calcula que o nível do mar atingiu um pico entre os 10 e os 13 metros acima dos níveis da atualidade.

A Gronelândia, a Antártida Ocidental e outros glaciares do planeta, caso derretam, podem contribuir para a subida do nível do mar em 9 metros. Adicionar mais 3 ou 4 metros da Bacia de Wilkes, da Antártida Oriental, “é completamente consistente” com estas estimativas, diz Maureen Raymo.

 

Este artigo foi publicado originalmente em inglês no site nationalgeographic.com.

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