Ondas internas ocultas aceleram o degelo dos glaciares da Gronelândia

Penhascos brancos e polidos de gelo despenham-se sobre a água escura do Árctico.

O que se segue quase não se vê - mas a força é implacável.

Muito abaixo da superfície dos fiordes da Gronelândia, ondas ocultas com a altura de torres de cidade atravessam as profundezas geladas, puxando água mais quente para cima e desgastando os glaciares por baixo.

Ondas ocultas que rondam os glaciares da Gronelândia

A camada de gelo da Gronelândia é muitas vezes imaginada como uma fortaleza imóvel e silenciosa. Na prática, os glaciares que dão para o oceano comportam-se mais como arribas instáveis numa costa fustigada por tempestades. Quando um bloco de gelo - por vezes do tamanho de um edifício - se parte da frente do glaciar e cai no mar, num processo conhecido como desprendimento, o espetáculo à vista é apenas o primeiro ato.

O embate de um icebergue a cair injeta enormes quantidades de energia no fiorde. Essa energia não se limita a gerar ondas vistosas à superfície. Forma uma sequência de “ondas internas” que se propagam ao longo das fronteiras entre camadas de água com diferentes temperaturas e salinidades. São ondas que não se distinguem a partir de embarcações nem por satélite.

Cientistas relatam agora que algumas destas ondas internas podem atingir alturas comparáveis às de um arranha-céus e deslocar-se durante horas sob a superfície congestionada de gelo.

À medida que avançam pelo fiorde, estes gigantes subaquáticos revolvem a coluna de água. Erguem a água relativamente quente e salgada que se encontra em profundidade e empurram-na para a base de glaciares próximos. O resultado é que o gelo submerso, já sujeito a forte pressão, derrete mais depressa e torna-se mais vulnerável.

Como os colapsos alimentam um ciclo de retroação pernicioso

Cada episódio de desprendimento desencadeia dois efeitos em simultâneo. Por um lado, retira massa à frente do glaciar e altera o relevo submerso. Por outro, lança as ondas internas que trazem calor das profundezas para cima. Esse calor escava a base do glaciar, afinando e soltando mais gelo - até que um novo bloco acabe por se separar.

Os investigadores descrevem isto como um “multiplicador de desprendimento”: um colapso ajuda a preparar as condições para o seguinte.

Em vez de uma narrativa simples de ar mais quente a derreter gelo apenas por cima, os glaciares marinhos da Gronelândia ficam presos num circuito de retroação. Não são apenas vítimas de um oceano em mudança; também “construem” a sua própria retirada, graças às ondas energéticas geradas por cada queda espetacular de gelo.

Transformar cabos de fibra ótica num enorme ouvido subaquático

Durante anos, este drama decorreu fora de vista. Os satélites seguem a posição das frentes glaciares e a cobertura de gelo marinho, mas não conseguem observar o interior turvo e profundo de um fiorde. Os instrumentos tradicionais - como sensores de temperatura fundeados ou medidores de corrente num único ponto - oferecem apenas fragmentos.

Uma equipa internacional a trabalhar num fiorde do sul da Gronelândia optou por outra estratégia. Colocou um cabo de fibra ótica de 10 quilómetros ao longo do fundo do mar e usou-o não como linha de telecomunicações, mas como um instrumento científico contínuo.

A técnica, chamada Deteção Acústica Distribuída (DAS), envia impulsos de luz ao longo da fibra e mede minúsculos sinais de retroespalhamento. Esses sinais variam quando o cabo é esticado, comprimido ou sacudido.

Na prática, cada metro de fibra - milhares de pontos ao longo do fundo do fiorde - funciona como um sensor extremamente sensível de vibração e temperatura.

Ao “escutar” estes sinais durante vários dias seguidos, a equipa conseguiu identificar os instantes exatos em que o gelo se desprendia, as ondas de superfície resultantes e, depois, as ondas internas persistentes a oscilar de um lado para o outro sob a superfície do fiorde.

Derreter um centímetro por ciclo de onda

Os registos, combinados com modelos do comportamento do glaciar e do oceano, traçam um cenário contundente. Cada grande sequência de ondas internas pode retirar cerca de um centímetro de gelo da face submersa de um glaciar num único ciclo. À primeira vista parece pouco - até que os valores se acumulam.

• Podem ocorrer vários desprendimentos no mesmo dia.
• Cada episódio desencadeia vários ciclos de ondas internas.
• As taxas de fusão podem somar cerca de um metro de perda de gelo por dia na face subaquática do glaciar.

Esta velocidade é do mesmo nível que o avanço diário de alguns glaciares de maré - os que terminam no oceano. Ou seja, a erosão submersa pode igualar, ou até superar, a progressão do glaciar, facilitando o recuo da frente para o interior ano após ano.

Um fiorde da Gronelândia, volumes enormes de gelo a desaparecer

O estudo centrou-se no Eqalorutsit Kangilliit Sermiat, um glaciar de maré no sul da Gronelândia cujo nome desafia a pronúncia. Apesar de ser pouco conhecido fora dos círculos científicos, descarrega quantidades excecionais de gelo no Atlântico.

Todos os anos, liberta aproximadamente 3,6 quilómetros cúbicos de gelo. Para visualizar, é quase três vezes o volume do Glaciar do Ródano, na Suíça, a ser despejado no mar anualmente. Cada colapso altera a geometria do fiorde e reforça o padrão de geração de ondas internas.

A frente de desprendimento não é apenas uma aresta de gelo a partir; é o motor que sustenta uma troca constante de calor entre o fiorde profundo e a base escondida do glaciar.

Águas quentes e salgadas que entram a partir de correntes ao largo - incluindo ramos da circulação do Atlântico Norte - são essenciais para esse motor. Sem perturbação, esse calor ficaria sobretudo retido em profundidade. Com a mistura impulsionada pelas ondas, a energia térmica é içada para cima, exatamente para onde causa mais estragos.

Porque é que os modelos têm subestimado a fusão subaquática

Os modelos climáticos e as projeções do nível do mar costumam incluir alguma representação da fusão submarina. Muitas dessas estimativas baseavam-se em médias amplas da temperatura do oceano e da velocidade das correntes junto às frentes glaciares. O que, em grande medida, ficou por contabilizar foi a mistura violenta e de pequena escala provocada pelas ondas internas.

As novas observações com fibra ótica indicam que, em determinados contextos, alguns cálculos anteriores poderão ter subestimado as taxas de fusão submarina em até duas ordens de grandeza. Esta diferença ajuda a perceber por que razão, tantas vezes, os glaciares reais recuaram mais depressa do que o previsto por simulações.

Processo	Ênfase anterior	Nova perspetiva a partir das ondas internas
Temperatura do ar	Controla a fusão à superfície do glaciar	Continua a ser crucial, mas não basta para explicar o recuo rápido da frente
Calor do oceano	Visto como um fator de fundo estável	Entregue em pulsos à face de gelo pelas ondas internas
Eventos de desprendimento	Entendidos sobretudo como perda de volume de gelo	Também funcionam como gatilhos que amplificam a fusão subsequente

O que isto implica para os mares e o tempo à escala global

A camada de gelo da Gronelândia contém água congelada suficiente para elevar o nível médio do mar global em cerca de sete metros. Uma fusão total não está no horizonte imediato, mas a tendência é inequívoca: o aquecimento contínuo do ar e do oceano, somado a processos como as ondas internas, empurra mais gelo para o mar todos os anos.

Mesmo uma perda parcial tem impactos. A água doce que sai da Gronelândia para o Atlântico Norte pode enfraquecer a Circulação Meridional de Revolvimento do Atlântico (AMOC), um sistema de correntes fundamental que inclui a Corrente do Golfo. Um abrandamento pode deslocar trajetórias de tempestades, mexer nos padrões de precipitação e alterar os contrastes térmicos entre continentes e oceanos.

As ondas a embater num único fiorde da Gronelândia podem parecer distantes, mas estão ligadas à subida do nível do mar em costas densamente povoadas e a padrões meteorológicos sentidos em todo o hemisfério norte.

Para comunidades costeiras baixas - do Bangladesh à costa leste dos EUA - mais alguns centímetros de subida do nível do mar traduzem-se em cheias mais frequentes durante marés vivas e tempestades. As cidades que planeiam defesas precisam de projeções que captem com rigor a rapidez com que o gelo em terra pode derreter, incluindo estas contribuições escondidas das ondas internas.

Termos-chave que mudam a forma como vemos o gelo a derreter

A linguagem técnica de glaciares e oceanos muitas vezes disfarça o lado cru destes fenómenos. Alguns conceitos ajudam a compreender o que se passa nas margens geladas da Gronelândia:

• Desprendimento: rutura de porções de gelo da frente de um glaciar para o oceano, formando icebergues.
• Glaciar de maré: glaciar que termina no mar em vez de terminar em terra, ficando diretamente exposto à água do oceano.
• Onda interna: onda que se propaga ao longo de fronteiras entre camadas de água com densidades diferentes, abaixo da superfície, e não à superfície.
• Fusão submarina: perda de gelo abaixo da linha de água na face de um glaciar ou sob uma plataforma de gelo.

Cada processo influencia os restantes. O desprendimento gera ondas internas. As ondas misturam e elevam água quente. A água quente intensifica a fusão submarina. A fusão adicional desestabiliza a frente do glaciar e torna novos desprendimentos mais prováveis. O ciclo reforça-se, sobretudo em fiordes estreitos onde as ondas podem refletir e oscilar repetidamente.

Para onde pode evoluir a deteção com fibra ótica

A experiência na Gronelândia é um teste inicial do potencial da deteção por fibra ótica em oceanos polares. Cabos semelhantes já existem em todo o mundo como parte de redes de telecomunicações. Em teoria, muitos poderiam também funcionar como “dispositivos” científicos de escuta, acompanhando sismos, deslizamentos subaquáticos ou, como aqui, ondas internas.

Campanhas futuras poderão aplicar estas técnicas noutras margens de gelo em rápida transformação, como os glaciares marinhos da Antártida Ocidental. Também poderão combinar dados de fibra ótica com veículos subaquáticos autónomos e modelos de alta resolução, para produzir previsões mais fiáveis sobre a rapidez com que o gelo em terra será erodido em diferentes cenários de aquecimento.

Se isso acontecer, as projeções usadas por planeadores costeiros e mercados de seguros passarão a refletir não apenas as grandes tendências climáticas, mas também a turbulência fina desencadeada sempre que uma placa de gelo antigo se despenha num fiorde escuro da Gronelândia e põe a rolar, em profundidade, ondas com altura de arranha-céus.