Ondas gigantes sob a Gronelândia estão a derreter as geleiras mais rapidamente.

As falésias brancas e polidas de gelo desfazem-se e despenham-se sobre a água escura do Árctico.

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

Muito abaixo da superfície, nos fiordes da Gronelândia, ondas escondidas com a altura de torres urbanas atravessam as profundezas geladas, puxando água mais quente para cima e corroendo os glaciares por baixo.

Ondas internas a rondar os glaciares da Gronelândia

Muitas vezes, a camada de gelo da Gronelândia é imaginada como uma muralha quieta e imóvel. Na prática, os glaciares voltados para o oceano comportam-se mais como arribas instáveis numa costa varrida por tempestades. Quando um bloco de gelo - por vezes com dimensões comparáveis às de um edifício - se solta da frente do glaciar e cai no mar (um processo conhecido como desprendimento), o espetáculo visível à superfície é apenas a parte mais óbvia do fenómeno.

O impacto de um icebergue a cair injeta uma quantidade enorme de energia no fiorde. Essa energia não se limita a gerar ondas vistosas à superfície: dá origem a uma sequência de ondas internas que se propagam ao longo das fronteiras entre camadas de água com temperaturas e salinidades diferentes. Ao contrário das ondas superficiais, estas não são detetáveis a partir de barcos nem por satélite.

Cientistas descrevem agora casos em que algumas destas ondas internas atingem alturas comparáveis às de um arranha-céus e continuam a deslocar-se durante horas sob a superfície congestionada por gelo.

À medida que avançam pelo fiorde, estes “gigantes” subaquáticos revolvem toda a coluna de água. Água relativamente quente e salgada, que tende a permanecer em profundidade, é erguida e empurrada para a base de glaciares próximos. O resultado é direto: o gelo submerso, já sujeito a forte pressão, derrete mais depressa e torna-se estruturalmente mais frágil.

Como o desprendimento alimenta um ciclo de retroalimentação destrutivo

Cada episódio de desprendimento tem efeitos simultâneos. Por um lado, retira massa à frente do glaciar e altera a forma do relevo submerso. Por outro, desencadeia ondas internas que mobilizam calor armazenado em profundidade. Esse calor “minado” por baixo escava a base do glaciar, adelgaça e solta mais gelo - até que novo material se parte e cai.

Os investigadores sintetizam este mecanismo como um “multiplicador de desprendimento”: um colapso ajuda a criar as condições para o seguinte.

Assim, a história não é apenas a de ar mais quente a derreter gelo por cima. Nos glaciares marinhos da Gronelândia existe um ciclo de retroalimentação: não são só afetados pelas mudanças do oceano - também aceleram a própria retirada ao gerar ondas energéticas a cada queda espetacular de gelo.

Um aspeto adicional que tende a agravar este ciclo é a forma do fiorde. Em fiordes estreitos, as ondas internas podem refletir-se nas margens e na frente do glaciar, regressando repetidamente e prolongando a mistura. Essa “ressonância” aumenta o tempo durante o qual o calor é transportado para o local mais sensível: a base submersa da frente glaciar.

Transformar cabos de fibra ótica num enorme “ouvido” subaquático

Durante anos, esta dinâmica desenrolou-se sem ser observada diretamente. Os satélites conseguem seguir a posição da frente glaciar e a extensão do gelo marinho, mas não “enxergam” o interior turvo de um fiorde. Instrumentos tradicionais - como sensores de temperatura fundeados ou medidores de corrente num único ponto - oferecem apenas recortes limitados no espaço e no tempo.

Uma equipa internacional, a trabalhar num fiorde no sul da Gronelândia, optou por uma estratégia diferente: instalou um cabo de fibra ótica com 10 quilómetros ao longo do fundo marinho e tratou-o não como uma ligação de telecomunicações, mas como um instrumento científico contínuo.

A técnica chama-se Deteção Acústica Distribuída (DAS). Consiste em enviar impulsos de luz pela fibra e medir sinais retroespalhados muito pequenos. Esses sinais variam quando o cabo é esticado, comprimido ou sujeito a vibrações.

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

Ao “escutar” o cabo durante vários dias, a equipa conseguiu identificar os instantes exatos de desprendimento, as ondas de superfície associadas e, depois, as ondas internas persistentes a oscilar de um lado para o outro sob a superfície do fiorde.

Um benefício adicional desta abordagem é operacional: em locais remotos e hostis, onde lançar e recuperar instrumentos repetidamente é arriscado e caro, um cabo no fundo do mar pode fornecer séries temporais longas com elevada resolução espacial, reduzindo lacunas de dados durante períodos de mau tempo ou gelo denso.

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 remover cerca de um centímetro de gelo da face submersa do glaciar em um ciclo. Isoladamente parece pouco - até se perceber como os números se acumulam.

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

Este ritmo é comparável ao avanço diário de alguns glaciares de maré - glaciares que terminam no oceano. Em termos práticos, a erosão submersa pode igualar, ou até superar, o avanço do gelo, favorecendo a retirada gradual da frente para o interior ano após ano.

Um fiorde da Gronelândia, volumes enormes de gelo a desaparecer

O trabalho centrou-se no Eqalorutsit Kangilliit Sermiat, um glaciar de maré no sul da Gronelândia cujo nome é difícil, mas cuja importância é notável. Apesar de pouco conhecido fora da comunidade científica, despeja quantidades extraordinárias de gelo no Atlântico.

Todos os anos, liberta aproximadamente 3,6 quilómetros cúbicos de gelo. Para visualizar, é como se quase três vezes o volume do Glaciar do Ródano, na Suíça, fosse lançado ao 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 borda que se parte: funciona como um motor que alimenta uma troca contínua de calor entre o fiorde profundo e a base escondida do glaciar.

A água quente e salgada que entra a partir de correntes ao largo - incluindo ramos da circulação do Atlântico Norte - é essencial para esse motor. Sem perturbação, grande parte desse calor permaneceria retida em profundidade. Com a mistura induzida pelas ondas, o calor é transportado para cima e entregue precisamente onde tem maior capacidade de causar danos.

Há ainda uma implicação local frequentemente ignorada: esta mistura intensa pode afetar a distribuição de nutrientes e de oxigénio na coluna de água, com impacto potencial nos ecossistemas do fiorde. Além disso, ao tornar a frente mais instável, pode aumentar a imprevisibilidade de quedas de gelo e de ondas superficiais, um fator de risco para operações marítimas próximas.

Porque é que os modelos têm subestimado a fusão submarina

Modelos climáticos e projeções de subida do nível do mar costumam incluir alguma representação da fusão submarina. Muitas dessas estimativas baseiam-se em médias gerais da temperatura do oceano e da velocidade das correntes junto às frentes glaciares. O que ficou, em grande medida, por contabilizar foi a mistura intensa e de pequena escala provocada por ondas internas.

As novas observações com fibra ótica indicam que, em certos 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 glaciares reais têm, muitas vezes, recuado mais depressa do que o previsto por simulações.

Processo	Anteriormente enfatizado	Novo entendimento com ondas internas
Temperatura do ar	Controla a fusão na superfície do glaciar	Continua crucial, mas não chega para explicar o recuo rápido da frente
Calor do oceano	Tratado como fator de fundo relativamente estável	Entregue em impulsos à face de gelo através de ondas internas
Episódios de desprendimento	Vistos 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 em cerca de sete metros. A fusão total não é um cenário imediato, mas a tendência é inequívoca: o aquecimento 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 efeitos relevantes. A descarga de água doce da Gronelândia no Atlântico Norte pode enfraquecer a Circulação de Revolvimento Meridional do Atlântico (AMOC), um sistema de correntes que inclui a Corrente do Golfo. Um abrandamento pode deslocar trajetórias de tempestades, modificar padrões de precipitação e alterar contrastes térmicos entre continentes e oceanos.

As ondas a ecoar dentro de um único fiorde na Gronelândia podem parecer distantes, mas ligam-se à subida do nível do mar em costas densamente povoadas e a padrões meteorológicos sentidos em grande parte do hemisfério norte.

Para comunidades costeiras baixas - do Bangladesh à costa leste dos Estados Unidos - mais alguns centímetros de subida do mar significam inundações mais frequentes em marés vivas e durante tempestades. Cidades que planeiam defesas costeiras precisam de projeções que representem com rigor a rapidez com que o gelo terrestre pode desaparecer, incluindo estas contribuições “invisíveis” das ondas internas.

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

A linguagem técnica de glaciares e oceanos pode ocultar a intensidade real do que se passa. Estes conceitos ajudam a interpretar os mecanismos em ação nas margens geladas da Gronelândia:

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

Estes processos reforçam-se mutuamente. O desprendimento gera ondas internas. As ondas internas misturam e elevam água mais quente. A água quente intensifica a fusão submarina. A fusão submarina desestabiliza a frente, tornando mais provável novo desprendimento. Em fiordes estreitos, onde as ondas podem refletir-se repetidamente, este ciclo tende a fortalecer-se.

Para onde pode evoluir a deteção por fibra ótica

A experiência na Gronelândia é um teste inicial ao potencial da fibra ótica em oceanos polares. Existem cabos semelhantes em várias regiões do mundo, instalados para comunicações. Em teoria, muitos podem também funcionar como “dispositivos de escuta” científica, capazes de registar sismos, deslizamentos submarinos ou, como aqui, ondas internas.

Campanhas futuras podem estender estas técnicas a outras margens de gelo em rápida transformação, como glaciares marinhos da Antártida Ocidental. Também poderão combinar dados de fibra ótica com veículos subaquáticos autónomos e modelos de alta resolução, construindo previsões mais fiáveis sobre a velocidade a que o gelo terrestre será erodido em diferentes cenários de aquecimento.

Se isso acontecer, as projeções usadas por planeadores costeiros e pelo setor segurador refletirão não apenas tendências climáticas de larga escala, mas também a turbulência de pequena escala desencadeada sempre que uma laje de gelo antigo se despenha num fiorde escuro da Gronelândia e põe a rolar, nas profundezas, ondas internas com altura de arranha-céus.