Instabilidade antártica oculta provavelmente aumentará o nível do mar mais rapidamente

Instabilidade antártica oculta provavelmente aumentará o nível do mar mais rapidamente

A instabilidade escondida no gelo da Antártida provavelmente acelerará seu fluxo para o oceano e elevará o nível do mar em um ritmo mais rápido do que o esperado anteriormente, de acordo com um novo estudo.

Imagens do gelo ártico desaparecendo e das geleiras das montanhas são chocantes, mas suas possíveis contribuições para o aumento do nível do mar não são páreo para a Antártida, mesmo que o gelo do sul não seja tão atraente.

Nos últimos seis anos, cinco glaciares antárticos de observação próxima dobraram sua taxa de perda de gelo, de acordo com a National Science Foundation. Pelo menos um, Thwaites Glacier, que os pesquisadores modelaram para o novo estudo, pode estar em perigo de sucumbir a esta instabilidade, um processo volátil que empurra o gelo para o oceano rapidamente.

Instabilidade antártica oculta provavelmente aumentará o nível do mar mais rapidamenteParte do Glaciar Thwaites desmorona no oceano. Faz parte da vida normal de uma geleira, mas a taxa de fluxo de gelo para o oceano de algumas geleiras da Antártida acelerou-se acentuadamente, levantando preocupações. (Crédito: OIB Jeremy Harbeck / NASA)

O futuro incerto da Antártida

Quanto gelo a geleira vai lançar nos próximos 50 para 800 anos não pode exatamente ser projetado devido a flutuações imprevisíveis no clima e a necessidade de mais dados. Mas os pesquisadores consideraram a instabilidade em simulações de fluxo de gelo 500 para Thwaites com cálculos refinados.

Os cenários divergiram fortemente um do outro, mas juntos apontaram para o eventual desencadeamento da instabilidade. Mesmo se o aquecimento global parasse mais tarde, a instabilidade continuaria empurrando o gelo para o mar a uma taxa enormemente acelerada nos próximos séculos.

E isso acontece se o gelo derretido devido ao aquecimento dos oceanos não piorar do que é hoje. O estudo seguiu as taxas atuais de degelo de gelo porque os pesquisadores estavam interessados ​​no fator de instabilidade em si.

Instabilidade antártica oculta provavelmente aumentará o nível do mar mais rapidamenteA borda externa do Glaciar Thwaites. À medida que a geleira deságua no oceano, ela se torna gelo marinho e eleva o nível do mar. O gelo das geleiras Thwaites está fluindo particularmente rápido, e alguns pesquisadores acreditam que ele já tenha caído em instabilidade ou esteja próximo desse ponto, embora isso ainda não tenha sido estabelecido. (Crédito: James Yungel / NASA)

“Se você ativar essa instabilidade, não precisará continuar a forçar a camada de gelo aumentando a temperatura. Ele vai continuar por si só, e essa é a preocupação ”, diz Alex Robel, professor assistente na Escola de Ciências Atmosféricas e Terrestres do Instituto de Tecnologia da Geórgia, que liderou o estudo. "As variações climáticas ainda serão importantes depois desse ponto de inflexão, porque elas determinarão a rapidez com que o gelo se moverá."

“Depois de chegar ao ponto de inflexão, o Glaciar Thwaites poderia perder todo o seu gelo em um período de 150 anos. Isso levaria a um aumento do nível do mar de cerca de meio metro (pés 1.64) ”, diz a cientista Helene Seroussi, da NASA Jet Propulsion Lab, que colaborou no estudo. Para comparação, o nível atual do mar é de 20 cm (quase 8 polegadas) acima dos níveis de aquecimento pré-globais e é responsabilizado pelo aumento das inundações costeiras.

O estudo também mostra que a instabilidade torna a previsão mais incerta, levando à ampla disseminação de cenários. Isto é particularmente relevante para o desafio de projetar contra os perigos das inundações.

"Você quer projetar uma infra-estrutura crítica para resistir ao limite superior dos cenários potenciais do nível do mar daqui a cem anos", diz Robel. “Isso pode significar construir suas estações de tratamento de água e reatores nucleares para o pior cenário possível, que pode ser de dois ou três pés de aumento do nível do mar da geleira de Thwaites, por isso é uma enorme diferença.”

Por que o gelo da Antártida é o grande impulsionador do aumento do nível do mar?

O gelo marinho do Ártico já está flutuando na água. Você pode saber que 90 por cento da massa de um iceberg está debaixo d'água e que quando seu gelo derrete, o volume encolhe, resultando em nenhuma mudança no nível do mar.

Mas quando as massas de gelo há muito suportadas pela terra, como os glaciares das montanhas, derretem, a água que acaba no oceano aumenta ao nível do mar. A Antártida possui o gelo mais suportado pela terra, mesmo se a maior parte dessa terra estiver no fundo do mar, sustentando apenas parte da massa do gelo, enquanto a água retém parte dela. Além disso, a Antártica é um leviatã de gelo.

"Há quase oito vezes mais gelo na camada de gelo da Antártida do que na camada de gelo da Groenlândia e 50 vezes mais do que em todas as geleiras da montanha no mundo", diz Robel.

Instabilidade antártica oculta provavelmente aumentará o nível do mar mais rapidamenteMudanças na contribuição da camada de gelo antártica para o nível global do mar, 1992 para 2017. (Crédito: IMBIE / NASA / ESA)

"Instabilidade" gelada

A linha entre o local onde a camada de gelo repousa sobre o fundo do mar e onde se estende sobre a água é chamada de linha de aterramento. Em locais onde o leito de rocha sob o gelo atrás da linha de terra inclina-se para baixo, aprofundando-se à medida que se desloca para o interior, a instabilidade pode entrar em ação.

Em camas mais profundas, o gelo se move mais rápido porque a água está aumentando um pouco mais. Além disso, a água do oceano mais quente afunda o fundo do gelo, adicionando um pouco mais de água ao oceano. Mais importante, o gelo acima da cavidade perde o contato com a terra e flui mais rapidamente para o mar.

"Uma vez que o gelo é passado a linha de terra e apenas sobre a água, está contribuindo para o nível do mar, porque a flutuabilidade está segurando-o mais do que era", diz Robel. "O gelo flui para a plataforma de gelo flutuante e derrete ou quebra como icebergs."

"O processo se autoperpetua", diz Seroussi, descrevendo por que é chamado de "instabilidade".

Empréstimo da física

Os pesquisadores pegaram emprestada matemática de física estatística que calcula o que variáveis ​​aleatórias fazem à previsibilidade em um sistema físico, como o fluxo de gelo, quando forças externas, como mudanças de temperatura, agem sobre elas. Eles aplicaram a matemática a simulações de possíveis destinos futuros de geleiras marinhas como a Geleira Thwaite.

Eles fizeram uma descoberta surpresa adicional. Normalmente, quando as condições climáticas flutuam fortemente, o gelo da Antártida atenua os efeitos. O fluxo de gelo pode aumentar, mas gradualmente, não descontroladamente, mas a instabilidade produziu o efeito oposto nas simulações.

“O sistema não atenuou as flutuações, na verdade as amplificou. Aumentou as chances de rápida perda de gelo ”, diz Robel.

Quão rápido é "rápido"?

A escala de tempo do estudo foi de séculos, como é comum nos estudos do nível do mar. Nas simulações, a perda colossal de gelo da Glaciar Thwaites começou após os anos 600, mas poderia vir mais cedo.

“Isso pode acontecer nos próximos 200 a 600 anos. Depende da topografia do leito rochoso sob o gelo e ainda não o conhecemos em detalhes ”, diz Seroussi.

Até agora, a Antártida e a Groenlândia perderam uma pequena fração do seu gelo, mas as infraestruturas da costa já enfrentam desafios devido ao aumento das inundações e tempestades. Os cientistas esperam que o nível do mar suba até dois pés até o final deste século.

Por cerca de 2,000 anos até o final 1800s, o nível do mar manteve-se estável, então começou a subir, de acordo com a Smithsonian Institution. A taxa anual de subida do nível do mar praticamente duplicou desde a 1990.

Gerard Roe, da Universidade de Washington, é co-autor do estudo, que aparece no Proceedings, da Academia Nacional de Ciências.

A National Science Foundation e a NASA financiaram a pesquisa. Quaisquer conclusões, conclusões ou recomendações são de responsabilidade dos autores e não necessariamente das agências financiadoras.

Fonte: Georgia Tech

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