Nova forma de medir a queda de neve na Antártida ajuda a prever a sobrevivência do manto de gelo

Um novo satélite descobriu uma coisa surpreendente: ‘rios’ de humidade atmosférica que podem despejar enormes quantidades de neve sobre a Antártida, sendo agora possível rastrear essa neve de forma incrivelmente detalhada.

Publicado 9/03/2021, 18:06
Uma nova maneira de estudar o gelo na Antártida a partir do espaço está a oferecer ...

Uma nova maneira de estudar o gelo na Antártida a partir do espaço está a oferecer aos cientistas uma visão detalhada sobre a quantidade de neve que cai na região. Nesta imagem vemos a ilha de Livingston, na costa da Antártida.

Fotografia de Wolfgang Kaehler, LightRocket/Getty Images

Uma nova forma de estudar o clima da Antártida, sem ser a partir da superfície da Terra, mas sim do espaço, está a revelar um fenómeno que pode ajudar a determinar a rapidez com que o enorme manto de gelo derrete num mundo em aquecimento.

O estudo, publicado na Geophysical Research Letters, concentra-se nos “rios atmosféricos”, ou enormes cinturões de vapor de água que se formam sobre os oceanos tropicais e subtropicais, e que depois são transportados pelos ventos que circundam o planeta, gerando por vezes enormes quantidades de chuva e neve. Um destes famosos rios atmosféricos, o Pineapple Express, é responsável por grande parte do abastecimento de água da Costa Oeste dos Estados Unidos.

Recorrendo aos dados da missão Ice, Cloud, and Land Elevation Satellite-2 (ICESat-2) da NASA, lançada em órbita no final de 2018, uma equipa de investigadores descobriu que os rios atmosféricos foram uma das principais forças motrizes responsáveis pela precipitação, sobretudo neve, que caiu na Antártida Ocidental em 2019, ajudando a repor a massa que o manto de gelo tem vindo rapidamente a perder. Esta investigação prevê que o aquecimento dos oceanos pode enviar rios atmosféricos ainda maiores e mais duradouros para as costas da Antártida, referindo um processo pouco estudado e pouco compreendido que pode ajudar a abrandar o degelo do manto – ou acelerar, dependendo da época do ano em que as tempestades acontecem.

“Pelos primeiros meses de dados [do satélite ICESat-2], descobrimos aumentos enormes na queda de neve que coincidiram com a presença de rios atmosféricos sobre a região”, diz Susheel Adusumilli, autor principal do estudo e doutorando na Instituição Scripps de Oceanografia da Universidade da Califórnia, em San Diego. “Foi uma grande surpresa.”

Avistar tempestades de neve a partir do espaço

A Antártida está a perder mais de 100 mil milhões de toneladas de gelo por ano, à medida que os glaciares fluem para o mar e icebergues enormes se soltam das suas frentes. No final de fevereiro, um icebergue duas vezes maior do que Chicago separou-se de um manto de gelo na Antártida.

As perdas de gelo estão a acelerar devido ao afloramento de águas quentes e profundas do oceano que derretem as camadas de gelo flutuantes a partir de baixo. Isto faz com que os glaciares fluam mais depressa para o mar, um efeito que pode ser exacerbado pelas alterações climáticas. No entanto, a Antártida também recebe milhares de milhões de toneladas de neve todos os anos. Essa neve fresca é eventualmente enterrada e compactada em gelo novo, ajudando a compensar as perdas provocadas pelo oceano.

Este braço de ferro entre degelo e reabastecimento vai determinar a rapidez com que o manto de gelo da Antártida – o maior do planeta Terra – diminui num mundo em aquecimento, e o quanto contribui para o aumento do nível do mar. Mas medir a queda de neve na Antártida é notoriamente difícil; não há estações ou observadores meteorológicos suficientes.

Agora, os investigadores estão a começar a preencher estas lacunas meteorológicas com o ICESat-2. Este satélite está em órbita a medir a altura dos mantos de gelo da Terra com uma resolução sem precedentes – até à largura de um lápis – disparando pulsos de luz laser na superfície e cronometrando o tempo que fotões individuais demoram a regressar ao satélite.

Como este satélite faz o mesmo percurso sobre os mantos de gelo da Terra a cada poucos meses, se a altura do gelo mudar numa área em específico devido a uma enorme tempestade de neve ou a um evento de degelo, o ICESat-2 identifica as diferenças.

“Como o ICESat-2 é altamente preciso, pensámos que seria ótimo poder medir as grandes alterações na queda de neve que estão a acontecer”, diz Susheel Adusumilli.

Para este novo estudo, Susheel e os seus colegas analisaram alguns dos primeiros dados recolhidos pelo ICESat-2 entre abril de 2019 e junho de 2020. Dentro desta janela temporal, os investigadores reparam em enormes aumentos na altura do manto de gelo da Antártida Ocidental entre maio e outubro 2019 (durante o inverno). Usando uma ferramenta de modelação chamada reanálise, que produz “previsões inversas” do tempo, a equipa descobriu que 41% dos aumentos na altura do manto – que totalizavam mais de 2.5 metros em algumas das regiões costeiras – deviam-se a eventos breves, mas intensos, de precipitação.

Entre estes eventos extremos, 63% podem estar associados aos rios atmosféricos que atingem o continente, e que os investigadores distinguiram de outras tempestades com base no seu elevado teor de humidade. Ao contrário dos rios atmosféricos que impactam a Costa Oeste dos EUA, que se formam nos trópicos perto do Havai, os “rios” que despejam neve na Antártida estão a formar-se a norte do Oceano Antártico, que circunda o continente, de acordo com Meredith Fish, investigadora de pós-doutoramento na Universidade Rutgers e coautora do estudo.

São poucos os estudos que investigaram os rios atmosféricos na Antártida. Uma análise aos dados de 2014 de uma estação meteorológica mostrou que os rios atmosféricos despejaram quantidades significativas de neve sobre a Antártida Oriental em 2009 e 2011, e outro estudo inferiu o impacto que os rios atmosféricos têm no degelo na Antártida Ocidental através de modelos. (Os rios atmosféricos podem derreter neve e gelo quando a sua precipitação cai como chuva, mas também porque as nuvens baixas associadas aos mesmos absorvem e reemitem o calor da superfície da Terra.)

A enorme quantidade de atividade dos rios atmosféricos detetada no novo estudo reforça a ideia de que este fenómeno climático é um processo importante que os investigadores da Antártida devem estudar.

“A Antártida é um deserto e, tal como acontece em todos os desertos pelo mundo inteiro, é sensível a eventos extremos de precipitação”, diz Jonathan Wille, investigador de pós-doutoramento na Universidade Grenoble Alpes, em França, que liderou o estudo anterior sobre o degelo provocado pelos rios atmosféricos na Antártida Ocidental. “Assim como os rios atmosféricos podem provocar inundações nos desertos não polares, este estudo demonstra como esses mesmos rios podem provocar aumentos rápidos e massivos na acumulação de neve que saem dos padrões normais de acumulação.”

Investigações ainda por publicar de Jonathan Wille e colegas revelam que, desde 1980, os rios atmosféricos têm sido responsáveis pela maioria dos eventos extremos de precipitação na Antártida Oriental, “impulsionando as tendências anuais de queda de neve”. Jonathan Wille diz que, até este momento, as evidências sugerem que os rios atmosféricos são “um resultado positivo” para a Antártida, ajudando a camada de gelo a ganhar massa e a compensar as perdas de gelo provocadas pelo oceano.

Efeitos das alterações climáticas

No entanto, isso pode mudar. Os modelos climáticos sugerem que os rios atmosféricos podem ser maiores e durar mais tempo na Antártida à medida que a Terra aquece, e o momento em que essas tempestades acontecem pode ditar o seu efeito sobre o manto de gelo.

Embora a maioria dos rios atmosféricos identificados no novo estudo tenha acontecido no inverno, provocando a acumulação de neve, os autores também detetaram rios atmosféricos no verão. Cerca de 90% das tempestades de verão coincidiram com potenciais eventos de degelo do manto à superfície, algo que os autores suspeitam ter sido alimentado pelo aquecimento local induzido pelas nuvens e não pela chuva. “Os impactos dos rios atmosféricos, dependendo se acontecem no verão ou no inverno, são bastante diferentes”, diz Meredith Fish.

“O que não sabemos é qual desses efeitos vai ser mais importante, pois os rios atmosféricos levam calor e humidade extra para a Antártida. Será que vão provocar mais degelo à superfície e possivelmente aumentar a fratura do manto de gelo? Ou será que vão dar origem a eventos mais extremos de queda de neve que acrescentam massa ao manto de gelo? Precisamos de mais medições com precisão elevada”, diz Irina Gorodetskaya. Irina é cientista do Centro de Estudos do Ambiente e do Mar (CESAM) da Universidade de Aveiro, em Portugal, e foi a primeira pessoa a fazer a ligação entre as quedas extremas de neve e rios atmosféricos na Antártida Oriental.

É por esta razão que Susheel Adusumilli e os seus colegas continuam a analisar os dados do ICESat-2 à medida que estes ficam disponíveis. Nos resultados que ainda não foram publicados, os investigadores observaram “uma enorme influência dos rios atmosféricos” nas quedas de neve de 2020, semelhante ao que aconteceu em 2019, diz Susheel. Eventualmente, os investigadores esperam juntar uma imagem de alta resolução das tempestades de neve aos rios atmosféricos por toda a Antártida, algo que os modeladores possam usar para melhorar as suas previsões.

“Este novo conjunto de dados está a dar-nos uma forma espetacular de monitorizar os eventos de rios atmosféricos e uma maneira clara de medir a queda de neve, que é uma das observáveis mais difíceis no manto de gelo”, diz Susheel.
 

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

 

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