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A neve derretida — ou neve encharcada — compõe mais da metade de toda a água derretida nas plataformas de gelo da Antártida durante o auge do verão, mas é mal contabilizada nos modelos climáticos regionais.
Pesquisadores liderados pela Universidade de Cambridge usaram técnicas de inteligência artificial para mapear a neve derretida nas plataformas de gelo da Antártida e descobriram que 57% de toda a água derretida é retida na forma de neve derretida, com o restante em lagoas e lagos superficiais.
À medida que o clima esquenta, mais água derretida é formada na superfície das plataformas de gelo, o gelo flutuante que cerca a Antártida, que atua como um suporte contra o gelo glacial do interior. O aumento da água derretida pode levar à instabilidade ou colapso da plataforma de gelo, o que, por sua vez, leva à elevação do nível do mar.
Os investigadores também descobriram que a lama e a água derretida acumulada levam a 2,8 vezes mais formação de água derretida do que o previsto pelos modelos climáticos padrão, uma vez que absorve mais calor do sol do que o gelo ou a neve. Os resultados, divulgados na revista Geociências da Naturezapode ter implicações profundas na estabilidade da plataforma de gelo e na elevação do nível do mar.
A cada verão, conforme o clima esquenta, a água se acumula nas superfícies das plataformas de gelo flutuantes da Antártida. Pesquisas anteriores mostraram que lagos de água derretida na superfície podem contribuir para a fratura e o colapso da plataforma de gelo, pois o peso da água pode fazer com que o gelo se dobre ou quebre. No entanto, o papel da lama na estabilidade da plataforma de gelo é mais difícil de determinar.
“Podemos usar imagens de satélite para mapear lagos de água derretida em grande parte da Antártida, mas é difícil mapear a neve derretida, porque ela se parece com outras coisas, como sombras de nuvens, quando vista de um satélite”, disse a autora principal Dra. Rebecca Dell do Scott Polar Research Institute (SPRI) de Cambridge. “Mas usando técnicas de aprendizado de máquina, podemos ir além do que o olho humano pode ver e obter uma imagem mais clara de como a neve derretida pode estar afetando o gelo na Antártida.”
Usando dados ópticos do satélite Landsat 8 da NASA, os pesquisadores de Cambridge, trabalhando com pesquisadores da Universidade do Colorado Boulder e da Universidade de Tecnologia de Delft, treinaram um modelo de aprendizado de máquina para obter registros mensais de lagos de lama e água derretida em 57 plataformas de gelo da Antártida entre 2013. e 2021.
“O aprendizado de máquina nos permite usar mais informações do satélite, já que ele pode trabalhar com mais comprimentos de onda de luz do que o olho humano pode ver”, disse Dell. “Isso nos permite determinar o que é e o que não é granizo, e então podemos treinar o modelo de aprendizado de máquina para identificá-lo rapidamente em todo o continente.”
“Estamos interessados em saber quanta lama está presente durante o verão antártico e como ela mudou ao longo do tempo”, disse o co-autor Professor Ian Willis, também do SPRI.
Utilizando o seu modelo de aprendizagem automática, os investigadores descobriram que, no pico do verão antártico, em janeiro, mais de metade (57%) de toda a água derretida nas plataformas de gelo da Antártica é mantida em lama, com os restantes 43% em lagos de água derretida.
“Esta lama nunca foi mapeada em grande escala em todas as grandes plataformas de gelo da Antártida, por isso mais de metade de toda a água derretida da superfície foi ignorada até agora”, disse Dell. “Isso é potencialmente significativo para o processo de hidrofratura, onde o peso da água do degelo pode criar ou ampliar fraturas no gelo.”
A água derretida afeta a estabilidade das plataformas de gelo flutuantes que margeiam a costa da Antártida. À medida que o clima esquenta e as taxas de derretimento na Antártida aumentam, a água derretida — seja na forma de lagos ou lama — pode entrar em rachaduras no gelo, fazendo com que as rachaduras fiquem maiores. Isso pode causar fraturas na plataforma de gelo e pode fazer com que plataformas de gelo vulneráveis entrem em colapso, o que, por sua vez, permitiria que o gelo da geleira interior se espalhasse para o oceano e contribuísse para o aumento do nível do mar.
“Como a neve derretida é mais sólida que a água do degelo, ela não causará hidrofratura da mesma forma que a água de um lago, mas é definitivamente algo que precisamos considerar ao tentar prever como ou se as plataformas de gelo irão colapsar”, disse Willis.
Além das implicações potenciais da lama na hidrofratura, ela também tem um grande efeito nas taxas de fusão. Como a lama e os lagos são menos brancos que a neve ou o gelo, eles absorvem mais calor do sol, causando mais derretimento da neve. Este derretimento extra não é atualmente contabilizado nos modelos climáticos, o que pode levar a subestimações nas projeções do derretimento das camadas de gelo e da estabilidade da plataforma de gelo.
“Fiquei surpreso que esta água derretida tenha sido tão mal contabilizada nos modelos climáticos”, disse Dell. “Nosso trabalho como cientistas é reduzir a incerteza, por isso queremos sempre melhorar nossos modelos para que sejam tão precisos quanto possível”.
“No futuro, é provável que lugares na Antártida que atualmente não têm água ou lama comecem a mudar”, disse Willis. “À medida que o clima continua a esquentar, mais derretimento ocorrerá, o que pode ter implicações para a estabilidade do gelo e o aumento do nível do mar.”
A pesquisa foi apoiada em parte pela Agência Espacial Europeia e pelo Natural Environment Research Council (NERC), parte do UK Research and Innovation (UKRI). Rebecca Dell é uma Fellow do Trinity Hall, Cambridge.
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