Mapeamento subaquático revela novos insights sobre o derretimento das plataformas de gelo da Antártida

Uma equipe internacional de pesquisa — incluindo cientistas da University of East Anglia (UEA) — implantou um submersível não tripulado sob a plataforma de gelo Dotson, na Antártida Ocidental. O veículo subaquático, “Ran”, foi programado para mergulhar na cavidade da plataforma de gelo de 350 metros de espessura e escanear o gelo acima dela com um sonar avançado.

Ao longo de 27 dias, o submarino viajou mais de 1.000 quilômetros para frente e para trás sob a plataforma, chegando a 17 quilômetros dentro da cavidade.

Uma plataforma de gelo é uma massa de gelo glacial, alimentada da terra por geleiras tributárias, que flutua no mar acima de uma cavidade de plataforma de gelo. A Plataforma de Gelo Dotson faz parte da camada de gelo da Antártida Ocidental — e próxima à Geleira Thwaites — que é considerada como tendo um impacto potencialmente grande na futura elevação do nível do mar devido ao seu tamanho e localização.

Os pesquisadores relatam suas descobertas desta pesquisa única em um artigo, “Redemoinhos e conchas: derretimento da base de gelo revelado por imagens multifeixe de uma plataforma de gelo da Antártida”, publicado no periódico Avanços da Ciência.

Eles encontraram algumas coisas como esperado. Por exemplo, a geleira derrete mais rápido onde fortes correntes subaquáticas erodem sua base. Usando o submersível, eles conseguiram medir as correntes abaixo da geleira pela primeira vez e provar por que a parte ocidental da plataforma de gelo Dotson derrete tão rápido. Eles também encontraram evidências de derretimento muito alto em fraturas verticais que se estendem pela geleira.

No entanto, a equipe também viu novos padrões na base da geleira que levantam questões. O mapeamento mostrou que a base não é lisa, mas há uma paisagem de gelo de pico e vale com planaltos e formações que lembram dunas de areia. Os pesquisadores levantam a hipótese de que elas podem ter sido formadas pelo fluxo de água sob a influência da rotação da Terra.

A autora principal Anna Wåhlin, professora de oceanografia na Universidade de Gotemburgo, na Suécia, disse: “Usamos anteriormente dados de satélite e núcleos de gelo para observar como as plataformas de gelo mudam ao longo do tempo. Ao navegar o submersível na cavidade, conseguimos obter mapas de alta resolução da parte inferior do gelo. É um pouco como ver o fundo da lua pela primeira vez.”

A expedição foi realizada em regiões de gelo à deriva na Antártida Ocidental em 2022 durante um cruzeiro de pesquisa para o projeto TARSAN, uma iniciativa que faz parte da International Thwaites Glacier Collaboration. O projeto está estudando como os processos atmosféricos e oceânicos estão influenciando o comportamento das plataformas de gelo Thwaites e Dotson — plataformas de gelo vizinhas que estão se comportando de forma diferente.

O coautor Dr. Rob Hall, da Escola de Ciências Ambientais da UEA, coliderou o cruzeiro no RV Nathaniel B Palmer, no qual as observações foram feitas de janeiro a março de 2022. Ele disse: “Anna e sua equipe pilotaram com sucesso seu veículo subaquático autônomo ‘Ran’ por mais de 1.000 km sob a plataforma de gelo Dotson, coletando uma grande variedade de dados e amostras, que levarão vários anos para serem processados ​​e analisados.

“As incríveis imagens de alta resolução da parte inferior da plataforma de gelo são a cereja do bolo e abrirão um novo caminho para a pesquisa científica.”

A Prof. Karen Heywood, também da UEA e coautora, é a cientista líder do Reino Unido no projeto TARSAN. Ela disse: “Este tem sido um projeto muito emocionante para se trabalhar. Quando Anna enviou as primeiras imagens da parte inferior da plataforma de gelo Dotson, ficamos emocionados — ninguém nunca tinha visto isso antes. Mas também ficamos perplexos — havia rachaduras e redemoinhos no gelo que não esperávamos. Parecia mais arte!

“Nós nos perguntamos o que poderia estar causando isso. Todos os glaciologistas e oceanógrafos do projeto TARSAN se reuniram para fazer um brainstorming de ideias. Foi como um trabalho de detetive — usando física oceânica fundamental para testar teorias contra o formato e o tamanho dos padrões sob o gelo. Conseguimos mostrar pela primeira vez alguns dos processos que derretem a parte inferior das plataformas de gelo.

O Prof. Heywood acrescentou: “Essas plataformas de gelo já estão flutuando no mar, então seu derretimento não afeta diretamente o nível do mar. No entanto, em última análise, o derretimento das plataformas de gelo faz com que as geleiras em terra mais a montante fluam mais rápido e se desestabilizem, o que leva ao aumento do nível do mar, então essas novas observações ajudarão a comunidade de modeladores de gelo a reduzir as grandes incertezas no nível futuro do mar.”

Os cientistas agora percebem que ainda há uma riqueza de processos a serem descobertos em futuras missões de pesquisa sob as geleiras.

“O mapeamento nos deu novos dados que precisamos analisar mais de perto. Está claro que muitas suposições anteriores sobre o derretimento da parte inferior das geleiras estão falhando. Os modelos atuais não conseguem explicar os padrões complexos que vemos. Mas com esse método, temos uma chance melhor de encontrar as respostas”, disse o Prof. Wåhlin.

“Melhores modelos são necessários para prever quão rápido as plataformas de gelo derreterão no futuro. É emocionante quando oceanógrafos e glaciologistas trabalham juntos, combinando sensoriamento remoto com dados de campo oceanográficos. Isso é necessário para entender as mudanças glaciológicas que estão ocorrendo — a força motriz está no oceano.”

Em janeiro de 2024, o grupo retornou com Ran para Dotson Ice Shelf para repetir as pesquisas, esperando documentar mudanças. No entanto, eles só conseguiram completar um mergulho antes de Ran desaparecer sob o gelo.

“Embora tenhamos obtido dados valiosos, não obtivemos tudo o que esperávamos”, disse o Prof. Wåhlin. “Esses avanços científicos foram possíveis graças ao submersível único que Ran era. Essa pesquisa é necessária para entender o futuro da camada de gelo da Antártida, e esperamos poder substituir Ran e continuar esse trabalho importante.”