O estouro de bolhas de ar pode desempenhar um papel fundamental no derretimento do gelo das geleiras

Publicado hoje em Geociências da Naturezao estudo mostra que o gelo glacial, caracterizado por bolsas de ar pressurizado, derrete muito mais rapidamente do que o gelo marinho sem bolhas ou o gelo manufaturado normalmente usado para pesquisar as taxas de derretimento na interface oceano-gelo das geleiras das marés.

Os glaciares das marés estão a recuar rapidamente, dizem os autores, resultando na perda de massa de gelo na Gronelândia, na Península Antártica e noutras regiões glaciares em todo o mundo.

“Já sabemos há algum tempo que o gelo das geleiras está cheio de bolhas”, disse Meagan Wengrove, professora assistente de engenharia costeira na Faculdade de Engenharia da OSU e líder do estudo. “Foi só quando começamos a falar sobre a física do processo que percebemos que essas bolhas podem estar fazendo muito mais do que apenas fazer barulho debaixo d’água enquanto o gelo derrete.”

O gelo glacial resulta da compactação da neve. Bolsas de ar entre os flocos de neve ficam presas nos poros entre os cristais de gelo à medida que o gelo percorre a camada superior de uma geleira até as profundezas dela. Existem cerca de 200 bolhas por centímetro cúbico, o que significa que o gelo da geleira contém cerca de 10% de ar.

“Estas são as mesmas bolhas que preservam o ar antigo estudado em núcleos de gelo”, disse a co-autora Erin Pettit, glaciologista e professora do OSU College of Earth, Ocean, and Atmospheric Sciences. “As pequenas bolhas podem ter pressões muito altas – às vezes até 20 atmosferas, ou 20 vezes a pressão atmosférica normal ao nível do mar”.

Quando o gelo borbulhante atinge a interface com o oceano, as bolhas estouram e criam estalos audíveis, acrescentou ela.

“A existência de bolhas pressurizadas no gelo das geleiras é conhecida há muito tempo, mas nenhum estudo analisou seu efeito no derretimento onde uma geleira encontra o oceano, embora se saiba que as bolhas afetam a mistura de fluidos em vários processos, desde industriais até médicos. “, disse Wengrove.

Experimentos em escala de laboratório realizados neste estudo sugerem que as bolhas podem explicar parte da diferença entre as taxas de derretimento observadas e previstas das geleiras das marés, disse ela.

“As explosões explosivas dessas bolhas e sua flutuabilidade energizam a camada limite do oceano durante o derretimento”, disse Wengrove.

Isto tem enormes implicações na forma como o derretimento do gelo é incorporado nos modelos climáticos, especialmente aqueles que lidam com os 40 a 60 metros superiores do oceano – os investigadores descobriram que o gelo dos glaciares derrete mais do dobro da rapidez do gelo sem bolhas.

“Embora possamos medir a quantidade total de perda de gelo da Groenlândia na última década e possamos ver o recuo de cada geleira em imagens de satélite, contamos com modelos para prever as taxas de derretimento do gelo”, disse Pettit. “Os modelos atualmente usados ​​para prever o derretimento do gelo na interface gelo-oceano das geleiras das marés não levam em conta as bolhas no gelo das geleiras.”

Neste momento, os dados da NASA atribuem cerca de 60% do aumento do nível do mar à água derretida dos glaciares e das camadas de gelo, observam os autores. Uma caracterização mais precisa de como o gelo derrete levará a melhores previsões sobre a rapidez com que as geleiras recuam, o que é importante porque “é muito mais difícil para uma comunidade planejar um aumento de 3 metros no nível da água do que um aumento de 30 centímetros”. aumentar”, disse Wengrove.

“Essas pequenas bolhas podem desempenhar um papel descomunal na compreensão de cenários climáticos futuros críticos”, acrescentou ela.

A Fundação Keck, a National Science Foundation e a National Geographic Society financiaram a pesquisa, que também incluiu Jonathan Nash e Eric Skyllingstad do OSU College of Earth, Ocean, and Atmospheric Sciences e Rebecca Jackson da Rutgers University.