O que a Antártica pode nos ensinar sobre as mudanças climáticas globais

Trancadas no gelo estão pistas de como o clima respondeu às mudanças no passado

Como testemunhas de uma mudança climática ao longo de milénios, as camadas de gelo da Antártica são um registo único para estudar as alterações climáticas passadas, informando previsões sobre o futuro – mas decifrar a história climática de um continente para fazer previsões sobre todo o planeta requer colaboração multinacional.

A camada de gelo da Antártica cobre 8.3% da superfície da Terra e é o maior reservatório de água doce congelada do planeta. Se todo o gelo derretesse e se transformasse em água líquida, o nível global do mar aumentaria em 57.9 m (190 pés) – isto é chamado de “equivalente ao nível do mar”. Embora esse cenário seja extremo, mostra quanta água está armazenada na Antártica e quão importante ela é para o nosso clima. Os mantos de gelo da Antártica são o termostato do planeta, e esse termostato é controlado pela quantidade de água congelada nos mantos de gelo.

A perda de mantos de gelo cria um ciclo de feedback negativo. Mantos de gelo, plataformas e geleiras atuam como superfícies reflexivas gigantes, refletindo a luz solar de volta ao espaço. Ao fazer isso, eles mantêm a Terra fria (isso é chamado de efeito albedo). Mas à medida que perdemos essas vastas superfícies brancas, menos luz do Sol é refletida, então é provável que a Terra aqueça.

Embora a diminuição das camadas de gelo da Antártica já tenha sido atribuída ao aumento da temperatura dos oceanos, entre outras causas, a investigação de um grupo de investigação científica multinacional mostrou que o aquecimento dos oceanos provocou uma grande recessão das plataformas de gelo na Península Antártica ao longo do últimos 9000 anos. O grupo projetou os efeitos de um aumento na temperatura do oceano entre 0.3ºC e 1.5ºC entre 50 e 400 metros abaixo do nível do mar e sugeriu que o derretimento da plataforma de gelo aumentará como resultado.

“Para fazer isso, tivemos que unir esforços, porque a Antártica é muito grande e praticamente inexplorada”, diz Laura de Santis, geóloga marinha e ex-diretora do Passado o manto de gelo da Antártica (País) programa de investigação. Só depois do Ano Geofísico Internacional, uma iniciativa para melhorar a colaboração científica na Antártida, entre 1957 e 58, é que mais países investiram dinheiro na investigação da Antárctida. “[Em termos científicos] temos uma história bastante recente de medição e investigação científica na Antártida.”

A maior parte do gelo se perde nas periferias dos mantos de gelo, onde o oceano derrete e quebra pedaços de gelo em um processo chamado forçamento oceânico.

Imagem de Pippa Whitehouse (Universidade de Durham, Reino Unido)

Existem três mantos de gelo na Antártica, com a grande maioria do gelo no manto de gelo da Antártica Oriental (EAIS). Este manto de gelo cobre a maior parte da massa terrestre da Antártida e tem um nível do mar equivalente a 53.3 m (175 pés), o menor manto de gelo da Antártida Ocidental (WAIS), que se estende sobre o Mar de Amundsen, e o manto de gelo da Península Antártica (APIS). , que se estende até a América do Sul, têm níveis do mar equivalentes a 4.3 m (14 pés) e 0.2 m (0.7 pés), respectivamente.

No centro da EAIS há muito pouca neve e muito pouco derretimento da superfície. Durante grande parte do ano, esta vasta extensão é fria e seca. Considerando que ao redor da costa oeste há uma grande quantidade de neve e derretimento considerável. A maior parte do gelo se perde nas periferias das camadas de gelo, onde o oceano derrete e quebra pedaços de gelo em um processo denominado forçamento oceânico.

A taxa de perda de gelo para o oceano está aumentando. No momento, a maior parte dessa perda de massa vem do WAIS. “Em torno da maior parte da Antártica Ocidental, o gelo flui diretamente para o oceano”, diz Pippa Whitehouse, geógrafa, modeladora de mantos de gelo e ex-diretora do Solid Earth Response e influência na Evolução Criosférica (Serce), outro programa de pesquisa liderado pelo Comitê Científico de Pesquisa Antártica (CICATRIZ). “O gelo está no fundo do mar, o que é realmente fundamental para a forma como responde às forças climáticas. À medida que aquecemos o oceano, esse oceano flui até ao lado da camada de gelo e derrete-a por baixo.”

As plataformas de gelo desempenham um papel importante na proteção da Antártida.

Uma vez removida esta barreira, o fluxo de camadas de gelo para o oceano acelera enormemente, elevando o nível do mar.

Imagem de Laura de Santis (INOGS, Itália)

O gelo marinho e as plataformas de gelo (extensões das camadas de gelo sobre a água) não têm equivalente ao nível do mar. Como já estão flutuando no oceano, se derretessem não alterariam o nível do mar (como um cubo de gelo derretendo em uma bebida, o volume permanece o mesmo). Mas as plataformas de gelo ainda desempenham um papel importante na proteção da Antártica, diz Whitehouse. Eles sustentam as camadas de gelo que as alimentam e, uma vez removida esta barreira, o fluxo das camadas de gelo para o oceano acelera enormemente a entrega do gelo depositado no oceano, elevando o nível do mar.

“Se perdermos esses pilares, a taxa a que perderemos mais gelo das camadas de gelo aumentará”, diz Whitehouse.

Pais, Serce e o Instabilidades e Limiares na Antártica Programas de pesquisa (instantâneos) de SCAR unir cientistas de 45 países membros, incluindo geólogos, químicos, biólogos e economistas para analisar as interações dos oceanos, atmosfera e criosfera para fazer reconstruções da massa do manto de gelo do passado e projeções da massa do manto de gelo no futuro.

“Precisamos combinar um trabalho multidisciplinar para compreender a sensibilidade das camadas de gelo ao aquecimento climático contínuo e a um aquecimento ainda maior, que é esperado nas próximas décadas”, diz de Santis.

Imagem de Tim Naish – Victoria University of Wellington, Nova Zelândia

A ciência sugere que [o derretimento da camada de gelo] é instável e potencialmente irreversível na escala de tempo humana –Tim Naish

Cada especialista traz interesses de investigação únicos que expandem a nossa compreensão de como as alterações climáticas afectam diferentes sistemas. Ao perfurar profundamente o solo congelado da Antártida, surge um mundo totalmente novo. Cerca de 90 milhões de anos atrás, no período Cretáceo, a Antártida era um pântano exuberante. Amostras da terra abaixo do gelo contêm pólen, esporos e raízes.

Apesar de sua aparência fria, o fundo do mar ao redor da Antártica é o lar de pequenos microorganismos. Alguma vida até sobrevive abaixo do gelo, como o algas e tardígrados em lagos subglaciais da Antártica. Embora o foco da pesquisa na Antártica esteja na modelagem do manto de gelo e no efeito da perda de gelo no nível do mar, há também um lar para biólogos e ecologistas em CICATRIZ projetos.

É provável que os efeitos das alterações climáticas resultem em alterações maiores nos pólos da Terra do que na média global, num processo denominado amplificação polar. O projeto Pais descobriu que amplificação polar irá acelerar, o que significa que a proporção do aquecimento nos pólos em comparação com o resto do mundo aumentará.

“A ciência sugere que [o derretimento da camada de gelo] é instável e potencialmente irreversível nas escalas de tempo humanas”, diz Tim Naish, paleoclimatologista e diretor da Instant. “O que estamos a ver nos dados de satélite e nas medições oceânicas é que onde o oceano começa a aquecer em torno da costa da Antártida, o gelo está a fluir para esse oceano quente e essas camadas de gelo estão a começar a romper-se.”

Naish diz que o próximo passo é comunicar essa mensagem de forma mais ampla. “Grande parte do que fazemos é explicar o impacto destas mudanças na humanidade, na sociedade.”

“A pesquisa científica não pode mais ser realizada em escritórios administrativos”, afirma Naish. “Isso precisa ser feito de forma coproduzida e co-projetada com aqueles que usam essa ciência também. E acho que isso é algo de que Scar está se tornando cada vez mais consciente.”

Este artigo foi revisado por Elvis Bahati Orlendo da International Foundation For Science, Estocolmo e Elodie Chabrol da Pint of Science.

Pago e apresentado pelo Conselho Científico Internacional.