Ondas fantasma nos fiordes da Gronelândia aceleram o degelo dos glaciares

Quem pensa em glaciares a derreter imagina, geralmente, sol, ar quente e chuva. Porém, nos fiordes da Gronelândia atua uma segunda força, muito mais discreta: enormes ondas subaquáticas, tão altas como um arranha-céus, que levam o calor do mar diretamente até à frente glaciar e aceleram drasticamente o degelo.

Quando um iceberg cai, começa o abalo invisível

Todos os dias, ocorrem cenas espetaculares na extremidade dos glaciares da Gronelândia. Enormes massas de gelo desprendem-se, caem no mar e levantam ondas impressionantes e colunas de espuma à superfície. Mas aquilo que as pessoas e as câmaras conseguem observar é apenas o início do fenómeno.

Cada desprendimento liberta uma enorme quantidade de energia. Quando um bloco de gelo com toneladas, proveniente de várias dezenas de metros de altura, embate na água, faz vibrar toda a coluna de água do fiorde. Os investigadores chamam-lhes «tsunamis internos»: ondas que não avançam à superfície do mar, mas se propagam nas suas profundezas.

«Estas ondas gigantes internas podem atingir a altura de um arranha-céus e estender-se por centenas de metros de profundidade - permanecendo totalmente invisíveis do exterior.»

Um estudo conduzido, entre outras instituições, pela Universidade de Zurique e por parceiros nos Estados Unidos revela que estes episódios não são meros efeitos secundários do degelo dos glaciares. Pelo contrário, contribuem ativamente para o acelerar. As ondas subaquáticas misturam a água quente das profundezas com as camadas mais frias situadas acima.

A cada onda, água mais quente chega à frente do gelo e à base do glaciar. O gelo torna-se menos estável e a frente recua mais depressa. Os cientistas descrevem este processo como um «efeito multiplicador»: o desprendimento de uma massa de gelo cria, através das ondas que desencadeia, as condições para o seguinte.

Fibra ótica em vez de satélite: como foram detetadas as ondas fantasma

Há anos que os satélites fornecem imagens marcantes do recuo dos glaciares da Gronelândia. No entanto, não conseguem observar o que se passa abaixo da superfície da água. A física decisiva desenrola-se a profundidades de dezenas ou centenas de metros.

Para medir esta zona oculta, uma equipa internacional recorreu a um método invulgar. No sul da Gronelândia, instalou no fundo marinho de um fiorde um cabo de fibra ótica com cerca de dez quilómetros. Habitualmente, um cabo deste tipo serve para transmitir dados; neste caso, foi transformado num instrumento de medição.

A tecnologia designa-se por «deteção acústica distribuída» (DAS). Um impulso de laser percorre a fibra ótica, permitindo ler, metro a metro, pequenas alterações no cabo causadas por vibrações ou diferenças de temperatura.

«Um simples cabo de fibra ótica transforma-se num sensor subaquático com 10.000 metros, capaz de sentir cada vibração.»

Desta forma, os investigadores conseguiram acompanhar cada desprendimento glaciar no fiorde como se dispusessem de um sismógrafo extremamente sensível. Os dados revelaram um padrão inequívoco:

• Primeiro, o sistema regista o impacto do iceberg e as breves ondas de superfície.
• Seguem-se ondas internas mais lentas, que se deslocam pelas profundezas durante horas.
• Estas ondas estão correlacionadas com alterações na distribuição da temperatura no fiorde.

As séries de medições analisadas demonstram que as ondas internas transportam repetidamente água mais quente até à frente do glaciar. Cada um destes «ciclos de ondas» remove, em média, cerca de um centímetro de gelo. No total, os investigadores calculam até um metro de degelo por dia, apenas devido aos processos subaquáticos.

O glaciar da Gronelândia que escava a sua própria base

A campanha de medição centrou-se no glaciar de maré Eqalorutsit Kangilliit Sermiat, no sul da Gronelândia. Glaciares deste tipo prolongam a sua língua diretamente até ao mar e libertam todos os anos enormes volumes de gelo.

Para este glaciar, a equipa calculou uma perda anual de gelo de cerca de 3,6 quilómetros cúbicos - quase três vezes o volume do conhecido glaciar do Ródano, na Suíça. Uma grande parte desse gelo acaba no fiorde sob a forma de icebergs.

São precisamente esses icebergs que desencadeiam processos capazes de enfraquecer ainda mais o seu «gelo-mãe»:

• Desprendimento de um iceberg → transferência de energia para o fiorde
• Formação de ondas gigantes internas → intensa mistura das camadas de água
• Transporte de água quente das profundezas até à base do glaciar → aumento do degelo subaquático
• Perda de estabilidade da frente glaciar → novos desprendimentos

Forma-se, assim, uma espécie de ciclo de retroalimentação. Através dos seus próprios desprendimentos, o glaciar gera processos dinâmicos no mar que o adelgaçam ainda mais depressa a partir de baixo. Os modelos climáticos que consideram apenas a temperatura do ar e o aquecimento geral dos oceanos subestimam significativamente a perda real de gelo.

Segundo as cientistas e os cientistas envolvidos, alguns cálculos anteriores falharam, em parte, por um fator de 100 no que respeita ao degelo subaquático. O novo método de medição vem colmatar uma lacuna central no conhecimento.

O que as ondas fantasma da Gronelândia significam para o nível do mar

Depois da Antártida, a Gronelândia alberga a segunda maior massa de gelo do planeta. A sua calote de gelo contém água suficiente para elevar o nível médio global do mar em cerca de sete metros se derretesse por completo. Ninguém prevê que isso aconteça a curto prazo, mas cada fator adicional de aceleração do degelo é relevante.

As ondas internas intensificam o efeito de oceanos já em aquecimento. Consequentemente, a contribuição dos glaciares da Gronelândia para a subida do nível do mar cresce mais rapidamente do que muitas análises anteriores sugeriam.

«Mesmo que as temperaturas do ar estabilizassem, as ondas internas poderiam continuar a atacar os glaciares da Gronelândia a partir de baixo.»

A subida do nível do mar ameaça sobretudo as zonas costeiras densamente povoadas. Metrópoles como Hamburgo, Roterdão, Nova Iorque ou Mumbai terão de adaptar os seus diques e estruturas de proteção. Os pequenos Estados insulares já enfrentam uma erosão mais intensa e inundações mais frequentes.

Há ainda outro efeito: a água do degelo da Gronelândia também influencia grandes correntes oceânicas, como a Corrente do Golfo. Quando grandes quantidades de água doce entram no Atlântico Norte, alteram a densidade da água do mar e, com ela, a dinâmica das correntes. As simulações indicam que o clima europeu poderá tornar-se mais instável, com extremos mais pronunciados entre calor, chuva intensa e períodos de frio.

Porque é tão difícil imaginar as ondas internas

À primeira vista, as ondas internas podem parecer um conceito abstrato. Ainda assim, quase toda a gente conhece este efeito físico do quotidiano. Ao passar uma colher por uma bebida em camadas - por exemplo, um cocktail com xarope no fundo e sumo por cima - as camadas misturam-se. No oceano, são as ondas internas que desempenham essa função.

Estas ondas deslocam-se ao longo de camadas de água com densidades diferentes, determinadas pela temperatura e pela salinidade. Do exterior, a superfície pode parecer completamente tranquila, enquanto no interior deslizam enormes cristas e depressões de onda. Só métodos modernos de medição, como a sensorização por fibra ótica ou radares subaquáticos específicos, conseguem tornar estas estruturas visíveis.

Estas ondas também existem longe dos glaciares, por exemplo, nas vertentes continentais em oceano aberto. Aí, ajudam a distribuir calor e nutrientes. Nos fiordes do Ártico, este mecanismo encontra agora as línguas dos glaciares, com consequências claramente percetíveis para a sua estabilidade.

O que se pode aprender com as novas descobertas

Para a investigação climática, o estudo representa um avanço em duas frentes. Por um lado, proporciona uma visão muito mais precisa da rapidez com que os glaciares realmente derretem pela base. Por outro, mostra que as redes de fibra ótica existentes podem tornar-se poderosos sensores ambientais.

No futuro, as equipas poderão instalar medições semelhantes noutros glaciares da Gronelândia, da Antártida ou em fiordes remotos da Noruega. Em princípio, até os cabos submarinos já existentes, que ligam continentes, podem ser usados como instrumentos de medição. Poderia assim surgir uma rede global capaz de registar sismos, avalanches subaquáticas ou, precisamente, ondas fantasma nas frentes glaciares.

Para o público, esta conclusão recorda a complexidade do sistema climático. A indicação de temperatura no telemóvel conta apenas uma parte da história. Nas profundezas dos oceanos decorrem processos que, décadas mais tarde, moldam as nossas costas, influenciam os prémios dos seguros e determinam se certas regiões continuarão habitáveis.

Quem se interessa por viagens a regiões do Ártico, por rotas marítimas em águas geladas ou pela proteção costeira deverá, daqui em diante, considerar estas ondas internas. Elas alteram não apenas a dinâmica do gelo, mas também as correntes, o transporte de sedimentos e as condições de vida dos animais marinhos no fiorde.

As ondas monstruosas sob os fiordes da Gronelândia mostram, em última análise, que pode existir uma energia intensa mesmo onde o mar parece liso como um espelho. E essa energia silenciosa está atualmente a consumir, sem parar, o gelo da Terra - metro após metro, dia após dia.