Blood Falls na Antártida: queda do Glaciar Taylor ligada a descargas de salmoura

Blood Falls é uma descarga de água hipersalina, rica em ferro, que se infiltra a partir debaixo do Glaciar Taylor, nos Dry Valleys de McMurdo, na Antártida. A cor vermelho-intensa surge quando esta salmoura antiga, sem oxigénio, entra em contacto com o ar e forma óxidos de ferro.

Investigadores associaram agora um episódio repentino de escoamento cor de ferrugem em Blood Falls a uma descida mensurável do glaciar que a sobrepõe.

Esta relação indica que o vermelho não é apenas uma mancha à superfície: funciona como um sinal visível de variações de pressão e de movimento de água escondida, muito abaixo do gelo.

“Blood Falls” na Antártida

Em setembro de 2018, um equipamento de monitorização instalado no Glaciar Taylor - um enorme “rio” de gelo que atravessa os Dry Valleys de McMurdo - registou uma descida no momento em que uma câmara apanhou Blood Falls a “ligar”.

Peter T. Doran, geocientista da Louisiana State University (LSU), cruzou essa queda com o início do escoamento e interpretou-a como um sinal de diminuição de pressão.

Ao longo de várias semanas, a equipa observou a superfície a baixar e, depois, a recuperar, o que aponta para um pulso de drenagem de curta duração sob o glaciar.

Como a cobertura de instrumentos era limitada e deixou intervalos sem dados, será necessário monitorizar mais locais no futuro para perceber com que frequência o glaciar “ventila”.

Tensão sob o glaciar

A pressão aumenta quando o peso de grandes massas de gelo aprisiona água salgada na base, mas o sistema não consegue suportar essa compressão indefinidamente.

Em Blood Falls, o líquido provém de canais subglaciais situados sob o glaciar e isolados do ar, que podem abrir durante o movimento do gelo.

A carga e a deformação lenta (creep) do gelo empurram a mistura salgada para fraturas, permitindo que esta escape em pulsos súbitos.

Estes episódios são difíceis de antecipar, porque pequenas alterações de tensão ou obstruções podem adiar a libertação durante meses.

O sal impede o congelamento

O sal transforma água comum numa solução química que resiste ao congelamento, mesmo com temperaturas do ar muito abaixo de 0 °C.

Os cientistas chamam-lhe salmoura: água com elevada concentração de sal que permanece líquida em frio extremo, e é isso que Blood Falls transporta até à luz do dia.

Ao longo de centenas e até milhares de anos, ciclos repetidos de congelação podem concentrar os sais, deixando um líquido que continua a circular através do gelo.

É provável que esses sais tenham origem em rochas e depósitos ocultos, e a sua composição química dá pistas sobre o que existe sob o Glaciar Taylor.

Como a água fica vermelha

Em 1911, exploradores já tinham registado a infiltração vermelha junto à frente do glaciar, e o local continua protegido por um plano de conservação antártico.

Quando a salmoura encontra o ar, a oxidação - o ferro a reagir com oxigénio e a adquirir um tom de ferrugem - altera a cor em poucos minutos.

Partículas minúsculas de ferro formam-se no ambiente salgado subterrâneo e, quando o fluxo se espalha encosta abaixo, acabam por manchar o gelo.

Esta mudança rápida de cor torna cada descarga fácil de identificar, ajudando os investigadores a determinar quando o sistema oculto se abre.

Sensores captam o instante

Fotogramas diários de uma câmara perto do Lago Bonney, um lago antártico coberto por gelo, mostraram o início de uma nova coloração a 19 de setembro de 2018 e a área manchada a aumentar.

Ao mesmo tempo, um termístor do lago - um pequeno sensor que mede alterações de temperatura - detetou uma descida térmica em profundidade durante o mesmo episódio de descarga.

No relatório, os autores referiram que o registo fortuito de três conjuntos de dados distintos forneceu um sinal raro e coerente de um evento de drenagem de salmoura subglacial.

Embora o período observado tenha sido curto, foi suficiente para mostrar quão depressa o sistema pode mudar assim que entra em atividade.

O gelo abranda e cede

Uma descida de 1,5 cm (0,6 polegadas) na superfície do glaciar coincidiu com um abrandamento de quase 10% no seu avanço. Quando a água drena, a pressão na base diminui; o gelo passa a pressionar mais a rocha e desloca-se com maior dificuldade.

“Estas observações demonstram que um evento prolongado de descarga de salmoura, caracterizado por pulsos episódicos de salmoura proveniente debaixo do Glaciar Taylor ao longo de um mês, reduz a pressão da água subglacial, o que baixa a superfície e reduz a velocidade do gelo”, escreveu Doran.

Medições posteriores sugeriram que o gelo manteve uma velocidade ligeiramente inferior à anterior, mas só séries mais longas poderão confirmar se existe um efeito duradouro.

As camadas do lago sofrem um choque

A cerca de 18 metros (60 pés) de profundidade, a água do lago arrefeceu até 1,5 °C (2,7 °F) durante as mesmas semanas.

A salmoura, por ser mais densa, pode entrar no lago na profundidade em que a sua densidade iguala a da água circundante e, daí, espalhar-se lateralmente.

Essa injeção perturbou a estratificação - as camadas estáveis que impedem a mistura da água - e provavelmente deslocou nutrientes ao longo do lago.

Nos lagos dos Dry Valleys, a vida organiza-se em faixas estreitas, pelo que mesmo pequenas perturbações podem alterar quem recebe alimento e energia.

Cartografar a salmoura escondida

A partir do ar, um sensor aerotransportado detetou água salgada profunda sob o fundo do vale, longe de qualquer fonte de degelo.

Os sinais desse equipamento apontaram para percursos de água subterrânea com pelo menos 4,8 quilómetros (três milhas), o que significa que a salmoura pode deslocar-se através da rocha antes de entrar no gelo.

Trabalhos posteriores recorreram a radar de penetração no gelo para seguir canais de salmoura dentro do próprio glaciar, ao longo de várias milhas de gelo.

Esses mapas ajudaram a perceber porque é que o escoamento pode surgir numa fratura específica enquanto outra parte da salmoura entra silenciosamente no lago.

Vida sem oxigénio

No interior profundo da salmoura, microrganismos sobreviveram com base na química do ferro e do enxofre, mesmo após um longo isolamento sob o gelo.

Em vez de “respirarem” oxigénio, muitos terão usado minerais dissolvidos como fonte de energia, mantendo o sistema ativo na escuridão.

Geólogos estimam que o reservatório ficou aprisionado entre três e cinco milhões de anos atrás, tornando-o num dos líquidos mais antigos do vale.

Regras rigorosas limitam o acesso e mantêm a maioria das recolhas de amostras sob controlo apertado, porque a entrada de contaminantes externos pode alterar um habitat tão fechado.

Blood Falls parece, assim, menos uma mancha estranha e mais um ponto de alívio de pressão que liga gelo, rocha e lago.

Em futuras épocas de campo, redes de sensores mais abrangentes poderão ser instaladas, e a LSU poderá então testar se tendências de aquecimento alteram a frequência com que o sistema liberta estas descargas.