Por que o encolhimento das plataformas de gelo antártico tem acelerado

Por que o encolhimento das plataformas de gelo antártico está se acelerando

Pergunte às pessoas o que elas sabem sobre a Antártida e elas geralmente mencionam frio, neve e gelo. Na verdade, há muito gelo na Antártida que, se tudo derretesse no oceano, o nível médio do mar ao redor do mundo inteiro subiria cerca de 8 metros, aproximadamente a altura de um prédio de história da 200.

Isso poderia acontecer? Há evidências de que em vários momentos no passado havia muito menos gelo na Antártida do que há hoje. Por exemplo, durante um período quente prolongado chamado Interglacial Eemiano Cerca de 100,000 anos atrás, a Antártica provavelmente perdeu gelo suficiente para elevar o nível do mar em vários metros.

Os cientistas acham que a temperatura média global naquela época era apenas cerca de dois graus Fahrenheit mais quente do que hoje. Assumindo que continuamos a queimar combustíveis fósseis e adicionar gases de efeito estufa à atmosfera, a temperatura global deverá subir em pelo menos dois graus Fahrenheit por 2100. O que isso vai fazer com a camada de gelo da Antártida? Mesmo um metro de aumento do nível do mar - isto é, derretendo apenas um quinto da camada de gelo - causaria deslocamentos massivos das populações costeiras e exigiria grandes investimentos para proteger ou realocar cidades, portos e outras infra-estruturas costeiras.

O gelo que sai da Antártida entra no oceano através das plataformas de gelo, que são as bordas flutuantes da camada de gelo. Esperamos que qualquer mudança na camada de gelo causada por mudanças no oceano seja sentida primeiro pelas prateleiras de gelo. Usando dados de satélite, analisamos como as plataformas de gelo da Antarctica mudaram ao longo de quase duas décadas. Nosso papel publicado na revista Science mostra que não só o volume das plataformas de gelo diminuiu, mas as perdas se aceleraram na última década, um resultado que fornece uma visão de como o nosso futuro clima afetará a camada de gelo e o nível do mar.

Cortiça Em Uma Garrafa De Champanhe

A ligação entre a mudança da temperatura global e perda de gelo da camada de gelo da Antártida não é simples. Por si só, a temperatura do ar tem um bastante pequena influência sobre a camada de gelo, uma vez que a maior parte dele já está bem abaixo de zero.

Acontece que, para entender a perda de gelo, precisamos saber sobre as mudanças nos ventos, a queda de neve, a temperatura e as correntes oceânicas, o gelo do mar e a geologia sob as camadas de gelo. Ainda não temos informações suficientes sobre qualquer um deles para construir modelos confiáveis ​​para prever a resposta das manadas de gelo às mudanças climáticas.

Sabemos que um importante controle sobre a perda de gelo da Antártida é o que acontece quando a camada de gelo encontra o oceano. A camada de gelo da Antártida ganha gelo por neve. A camada de gelo se espalha sob seu próprio peso, formando geleiras e córregos de gelo que deságuam lentamente em direção ao oceano. Uma vez que se levantam do leito rochoso e começam a flutuar, tornam-se prateleiras de gelo. Para manter o equilíbrio, as plataformas de gelo precisam liberar o gelo que ganharam com o fluxo das geleiras e a queda de neve local. Pedaços se quebram para formar icebergs e o gelo também se perde do fundo, derretendo-se à medida que a água morna do oceano passa por baixo dele.

voando antarctica1Diagrama esquemático de uma plataforma de gelo da Antártida mostrando os processos que causam as mudanças de volume medidas pelos satélites. O gelo é adicionado à plataforma de gelo pelas geleiras que fluem do continente e pela queda de neve que comprime para formar gelo. O gelo é perdido quando os icebergs quebram a frente de gelo e derretem em algumas regiões quando a água morna flui para a cavidade oceânica sob a plataforma de gelo. Sob algumas plataformas de gelo, o degelo frio e fresco sobe a um ponto em que ele se recolhe na plataforma de gelo. Helen Amanda Fricker, Professora, Scripps Institution of Oceanography, UC San Diego, Autor

Uma plataforma de gelo age um pouco como uma rolha em uma garrafa de champanhe, diminuindo a velocidade das geleiras que fluem do solo para dentro dela; os cientistas chamam isso de efeito de sustentação. Observações recentes mostram que quando as prateleiras de gelo são finas ou fluxo de geleira da terra para o oceano acelera, o que contribui para o aumento do nível do mar. Portanto, entender o que faz com que as plataformas de gelo mudem de tamanho é uma questão científica importante.

Construindo um mapa de prateleiras de gelo

O primeiro passo para entender as plataformas de gelo é descobrir o quanto e quão rapidamente elas mudaram no passado. Na nossa papel, mostramos mapas detalhados de mudanças em plataformas de gelo ao redor da Antártida com base nos anos 18 de 1994 a 2012. Os dados vieram de medidas contínuas de altura de superfície coletadas por três satélites de altímetro de radar da Agência Espacial Européia. Ao comparar as alturas de superfície no mesmo ponto da plataforma de gelo em diferentes momentos, podemos construir um registro de mudanças na altura do gelo. Podemos então converter isso em mudanças de espessura usando a densidade do gelo e o fato de que flutuador de gelo.

Estudos anteriores de mudanças na espessura e no volume da plataforma de gelo forneceram médias para as plataformas de gelo individuais ou aproximaram-se das mudanças no tempo, uma vez que a linha reta se ajusta em curtos períodos. Em contraste, o nosso novo estudo apresenta mapas de alta resolução (cerca de 30 km por 30 km) de mudanças de espessura em intervalos de tempo de três meses para o período de 18 anos. Esse conjunto de dados nos permite ver como a taxa de desbaste varia entre diferentes partes da mesma plataforma de gelo e entre diferentes anos.

voando antarctica2Este mapa mostra dezoito anos de mudança na espessura e volume das prateleiras de gelo da Antártida. As taxas de mudança de espessura (metros / década) são codificadas por cores de -25 (desbaste) para + 10 (espessamento). Os círculos representam a porcentagem de espessura perdida (vermelha) ou ganha (azul) em 18 anos. O círculo central demarca a área não pesquisada pelos satélites (sul de 81.5ºS). Os dados originais foram interpolados para fins de mapeamento. Scripps Instituição de Oceanografia, UC San Diego, Autor fornecido

Descobrimos que, se as tendências recentes continuarem, algumas plataformas de gelo irão se diluir dramaticamente dentro de séculos, reduzindo sua capacidade de sustentar o manto de gelo. Outras plataformas de gelo estão ganhando gelo e, assim, poderiam retardar a perda de gelo do solo.

Quando resumimos as perdas em torno da Antártida, descobrimos que a mudança no volume de todas as plataformas de gelo foi quase zero na primeira década do nosso registro (1994-2003) mas, em média, mais de 300 quilômetros cúbicos por ano foram perdidos entre 2003 e 2012.

O padrão de aceleração na perda de gelo varia entre as regiões. Durante a primeira metade do recorde, as perdas de gelo da Antártica Ocidental foram quase equilibradas pelos ganhos na Antártica Oriental. Após cerca de 2003, o volume da plataforma de gelo da Antártida Leste estabilizou e as perdas da Antártida Ocidental aumentaram ligeiramente.

Mudanças nos fatores climáticos como queda de neve, velocidade do vento e circulação oceânica levarão a diferentes padrões de mudança na espessura da plataforma de gelo no tempo e no espaço. Podemos comparar as “impressões digitais” desses fatores com nossos mapas novos e muito mais claros para identificar as causas primárias, que podem ser diferentes em diferentes regiões ao redor da Antártida.

Nosso conjunto de dados 18 anos demonstrou o valor de observações longas e contínuas das plataformas de gelo, mostrando que registros mais curtos não podem capturar a verdadeira variabilidade. Esperamos que nossos resultados inspirem novas maneiras de pensar sobre como o oceano e a atmosfera podem afetar as plataformas de gelo e, através deles, a perda de gelo da Antártida.

Sobre o autorA Conversaçãos

Laurence ("Laurie") Padman é vice-presidente e cientista sênior da Earth Space Research. Ele recebeu seu Ph.D. em Oceanografia pela Universidade de Sydney em 1987, e depois trabalhou na Universidade do Estado do Oregon até se mudar para a ESR em 1997. Sua pesquisa se concentra nas interações entre os oceanos polares, o gelo marinho e as plataformas de gelo, incluindo o afinamento forçado pelos oceanos das plataformas de gelo da Antártida e como as correntes de maré e a turbulência afetam o gelo marinho do Ártico.

Fernando Paolo é doutorando, Scripps Institution of Oceanography, Universidade da Califórnia, San Diego.Helen Amanda Fricker é professora de Geofísica no Cecil H. e Ida M. Instituto Verde de Geofísica e Física Planetária no Scripps Institution of Oceanography no Universidade da Califórnia, San Diego. Sua pesquisa se concentra em mantas de gelo na Antártida e na Groenlândia e seu papel no sistema climático.

Este artigo foi originalmente publicado em A Conversação. Leia o artigo original.


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