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Uma grande parte da Groenlândia era uma paisagem de tundra sem gelo – talvez coberta por árvores e mamutes lanosos – no passado geológico recente (cerca de 416.000 anos atrás), um novo estudo na revista Ciência shows. Os resultados ajudam a derrubar uma visão anterior de que grande parte da camada de gelo da Groenlândia persistiu durante a maior parte dos últimos dois milhões e meio de anos. Em vez disso, o aquecimento moderado, de 424.000 a 374.000 anos atrás, levou a um derretimento dramático. Naquela época, o derretimento da Groenlândia causou pelo menos um metro e meio de elevação do nível do mar, apesar dos níveis atmosféricos de dióxido de carbono retentor de calor serem muito mais baixos do que hoje (280 contra 420 ppm). Isso indica que a camada de gelo na Groenlândia pode ser mais sensível às mudanças climáticas causadas pelo homem do que se pensava anteriormente – e será vulnerável ao derretimento rápido e irreversível nos próximos séculos.
Os cientistas – da Universidade de Vermont (UVM), da Universidade Estadual de Utah e quatorze outras instituições – usaram sedimentos de um núcleo de gelo há muito perdido, coletados em uma base secreta do Exército dos EUA na década de 1960, para fazer a descoberta. Eles aplicaram técnicas avançadas de luminescência e isótopos para fornecer evidências diretas do tempo e duração do período sem gelo.
Uma Terra Verde
Durante a Guerra Fria, uma missão secreta do Exército dos EUA, em Camp Century, no noroeste da Groenlândia, perfurou 4.560 pés de gelo na ilha congelada – e depois continuou perfurando para retirar um tubo de solo e rocha de 3,6 metros de comprimento abaixo do gelo. Então esse sedimento gelado foi perdido em um freezer por décadas. Foi acidentalmente redescoberto em 2017 e demonstrou conter não apenas sedimentos, mas também folhas e musgo, remanescentes de uma paisagem sem gelo, talvez uma floresta boreal.
Mas há quanto tempo essas plantas estavam crescendo – onde hoje existe uma camada de gelo de três quilômetros de espessura e três vezes o tamanho do Texas?
Uma equipe internacional de cientistas ficou surpresa ao descobrir que a Groenlândia era uma terra verde apenas 416.000 anos atrás (com uma margem de erro de cerca de 38.000 anos).
Seu novo estudo foi publicado na revista Ciência em 21 de julho de 2023.
Evidência à prova de balas
Até recentemente, os geólogos acreditavam que a Groenlândia era uma fortaleza de gelo, a maior parte não derretida por milhões de anos. Mas, dois anos atrás, usando o núcleo de gelo redescoberto do Camp Century, esta equipe de cientistas mostrou que provavelmente derreteu menos de um milhão de anos atrás. Outros cientistas, trabalhando no centro da Groenlândia, coletaram dados mostrando que o gelo derreteu pelo menos uma vez nos últimos 1,1 milhão de anos – mas até este estudo, ninguém sabia exatamente quando o gelo havia desaparecido.
Agora, usando tecnologia avançada de luminescência e análise de isótopos raros, a equipe criou uma imagem mais nítida: grandes porções da camada de gelo da Groenlândia derreteram muito mais recentemente do que há um milhão de anos. O novo estudo apresenta evidências diretas de que o sedimento logo abaixo da camada de gelo foi depositado pela água corrente em um ambiente sem gelo durante um período de aquecimento moderado chamado Marine Isotope Stage 11, de 424.000 a 374.000 anos atrás. Esse derretimento causou pelo menos um metro e meio de elevação do nível do mar em todo o mundo.
“É realmente a primeira evidência à prova de balas de que grande parte da camada de gelo da Groenlândia desapareceu quando ficou quente”, diz o cientista da Universidade de Vermont Paul Bierman, que co-liderou o novo estudo com o principal autor Drew Christ, um geocientista de pós-doutorado que trabalhou no laboratório de Bierman, o professor Tammy Rittenour da Universidade Estadual de Utah e dezoito outros cientistas de todo o mundo.
Compreender o passado da Groenlândia é fundamental para prever como sua gigantesca camada de gelo responderá ao aquecimento climático no futuro e com que rapidez ela derreterá. Uma vez que cerca de sete metros de elevação do nível do mar estão ligados ao gelo da Groenlândia, todas as regiões costeiras do mundo estão em risco. O novo estudo fornece evidências fortes e precisas de que a Groenlândia é mais sensível às mudanças climáticas do que se pensava anteriormente – e corre um grave risco de derretimento irreversível.
“O passado da Groenlândia, preservado em doze pés de solo congelado, sugere um futuro quente, úmido e sem gelo para o planeta Terra”, diz Bierman, geocientista da Escola Rubenstein de Meio Ambiente e Recursos Naturais da UVM e membro do Instituto Gund para o Meio Ambiente, “a menos que possamos reduzir drasticamente a concentração de dióxido de carbono na atmosfera”.
Na Luz
O novo estudo da equipe em Ciência, combinado com seu trabalho anterior, está causando um repensar importante e preocupante da história da camada de gelo da Groenlândia. “Sempre supusemos que a camada de gelo da Groenlândia se formou há cerca de dois milhões e meio de anos – e esteve lá o tempo todo e é muito estável”, diz Tammy Rittenour, cientista da Universidade Estadual de Utah e coautora do novo estudo. “Talvez as bordas tenham derretido ou, com mais neve, tenha ficado um pouco mais gordo – mas não desaparece e não derrete dramaticamente. Mas este artigo mostra que sim.”
No laboratório de Rittenour, o sedimento do núcleo do Camp Century foi examinado em busca do que é chamado de “sinal de luminescência”. À medida que pedaços de rocha e areia são transportados pelo vento ou pela água, eles podem ser expostos à luz solar – que, basicamente, zera qualquer sinal de luminescência anterior – e depois enterrados novamente sob rocha ou gelo. Na escuridão, com o tempo, minerais de quartzo e feldspato no sedimento acumulam elétrons liberados em seus cristais. Em uma sala escura especializada, a equipe de Rittenour pegou pedaços do sedimento do núcleo de gelo e os expôs à luz verde-azulada ou infravermelha, liberando os elétrons presos. Com algumas ferramentas e medidas avançadas, e muitos testes repetidos, o número de elétrons liberados forma uma espécie de relógio, revelando com precisão a última vez que esses sedimentos foram expostos ao sol. “E a única maneira de fazer isso no Camp Century é remover uma milha de gelo”, diz Rittenour, “Além disso, para ter plantas, você precisa de luz”.
Esses novos dados poderosos foram combinados com informações do laboratório UVM de Bierman. Lá, os cientistas estudam o quartzo do núcleo do Camp Century. Dentro desse quartzo, formas raras – chamadas isótopos – dos elementos berílio e alumínio se acumulam quando o solo é exposto ao céu e pode ser atingido por raios cósmicos. Observar as proporções de berílio e outros isótopos deu aos cientistas uma janela para quanto tempo as rochas na superfície foram expostas versus enterradas sob camadas de gelo. Esses dados ajudaram os cientistas a mostrar que o sedimento do Camp Century foi exposto ao céu menos de 14.000 anos antes de ser depositado sob o gelo, reduzindo a janela de tempo em que aquela parte da Groenlândia deveria estar livre de gelo.
sob o gelo
Camp Century era uma base militar escondida em túneis sob o manto de gelo da Groenlândia na década de 1960. Um propósito estratégico do campo era uma operação ultrassecreta, chamada Projeto Iceworm, para esconder centenas de mísseis nucleares sob o gelo perto da União Soviética. Como disfarce, o Exército alegou que o acampamento era uma estação científica do Ártico.
A missão do míssil foi um fracasso, mas a equipe científica concluiu uma pesquisa inédita, incluindo a perfuração de um núcleo de gelo de quase um quilômetro de profundidade. Os cientistas do Camp Century estavam focados no próprio gelo – parte de um esforço para entender as eras glaciais passadas da Terra e os períodos quentes, os interglaciais. Eles tiveram pouco interesse nos doze pés de sedimentos coletados de abaixo seu núcleo de gelo. Então, em uma história bizarra, o núcleo de gelo foi transferido na década de 1970 de um freezer militar para a Universidade de Buffalo – e depois para outro freezer na Dinamarca na década de 1990. Lá ele ficou perdido por décadas – até ser encontrado novamente quando os núcleos estavam sendo transferidos para um novo freezer. Mais sobre como o núcleo foi perdido, redescoberto em alguns potes de biscoito e depois estudado por uma equipe internacional reunida no Gund Institute for Environment da Universidade de Vermont pode ser lido aqui: Secrets Under the Ice.
Nível do mar
O Camp Century fica a 138 milhas da costa para o interior e a apenas 800 milhas do Pólo Norte; o novo Ciência estudo mostra que a região derreteu totalmente e foi coberta por vegetação durante o Marine Isotope Stage 11, um longo interglacial com temperaturas semelhantes ou ligeiramente mais quentes do que hoje. Com essas informações, os modelos da equipe mostram que, durante esse período, a camada de gelo derreteu o suficiente para causar pelo menos um metro e meio, e talvez até seis metros, de elevação do nível do mar. A pesquisa, apoiada pela US National Science Foundation, está alinhada com as descobertas de dois outros núcleos de gelo coletados na década de 1990 no centro da Groenlândia. Os sedimentos desses núcleos também sugerem que a gigantesca camada de gelo derreteu no passado geológico recente. A combinação desses núcleos anteriores com a nova visão do Camp Century revela a natureza frágil de toda a camada de gelo da Groenlândia – no passado (em 280 partes por milhão de CO2 atmosférico ou menos) e hoje (422 ppm e subindo).
“Se derretermos apenas partes da camada de gelo da Groenlândia, o nível do mar sobe dramaticamente”, diz Tammy Rittenour, de Utah. “Modelando as taxas de degelo e a resposta ao alto dióxido de carbono, estamos olhando para metros de aumento do nível do mar, provavelmente dezenas de metros. E então olhe para a elevação da cidade de Nova York, Boston, Miami, Amsterdã. Veja a Índia e a África – a maioria dos centros populacionais globais está perto do nível do mar.”
“Quatrocentos mil anos atrás, não havia cidades na costa”, diz Paul Bierman, da UVM, “e agora há cidades na costa”.
Vídeo: https://youtu.be/Z3RrCWhc558
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