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

As falésias brancas e polidas de gelo desmoronam-se com estrondo sobre a água escura do Ártico.

O que sucede de seguida é quase totalmente invisível - e, ainda assim, devastador.

Muito abaixo da superfície dos fiordes da Gronelândia, ondas internas com alturas comparáveis a torres de uma cidade atravessam as profundezas geladas, arrastando água mais quente para cima e “roendo” os glaciares por baixo.

Ondas internas a rondar os glaciares da Gronelândia

A manta de gelo da Gronelândia é muitas vezes imaginada como uma fortaleza silenciosa e imóvel. No entanto, os glaciares que terminam no oceano comportam-se mais como arribas instáveis batidas por tempestades. Quando um bloco de gelo - por vezes com dimensões equivalentes a um edifício - se parte na frente do glaciar e cai no mar, ocorre o desprendimento de icebergs (calving). O espetáculo à superfície é apenas a parte visível.

O impacto de um icebergue em queda injecta enormes quantidades de energia no fiorde. Essa energia não se limita a criar ondas vistosas à superfície: gera uma sucessão de ondas internas que se propagam ao longo das fronteiras entre camadas de água com diferentes temperaturas e salinidades. Ao contrário das ondas superficiais, estas não são observáveis a partir de embarcações nem detectáveis por satélite.

Investigadores relatam agora que algumas destas ondas internas podem atingir alturas semelhantes às de um arranha‑céus e deslocar-se durante horas sob uma superfície congestionada por gelo.

À medida que avançam pelo fiorde, estes “gigantes” subaquáticos revolvem toda a coluna de água. Empurram para cima água relativamente quente e salgada que se encontra em profundidade e encaminham-na para a base de glaciares próximos. O resultado é directo: o gelo submerso, já sujeito a fortes tensões, derrete mais depressa e torna-se mais frágil.

Como o calving alimenta um ciclo de retroalimentação destrutivo

Cada episódio de calving provoca dois efeitos em simultâneo. Por um lado, retira massa à frente do glaciar e altera a geometria subaquática local. Por outro, lança as ondas internas que trazem calor das profundezas para junto do gelo.

Esse calor escava a base do glaciar, afina e desestabiliza a frente - e torna mais provável que um novo bloco se desprenda pouco depois.

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

Assim, a história não se resume ao ar mais quente a derreter o gelo por cima. Nos glaciares marinhos da Gronelândia, o recuo é reforçado por um circuito fechado: o glaciar não é apenas “vítima” do oceano em mudança - participa activamente no seu próprio recuo ao gerar ondas energéticas a cada queda de gelo.

Transformar cabos de fibra óptica num “ouvido” subaquático gigante

Durante anos, este processo decorreu sem ser visto. Os satélites conseguem seguir a posição das frentes glaciárias e a extensão do gelo marinho, mas não “olham” para o interior turvo e profundo de um fiorde. E os instrumentos tradicionais - como sensores de temperatura ancorados ou medidores de corrente num único ponto - fornecem apenas recortes pontuais.

Uma equipa internacional, a trabalhar num fiorde do sul da Gronelândia, adoptou uma abordagem diferente: instalou um cabo de fibra óptica com 10 quilómetros ao longo do fundo marinho e tratou-o como um instrumento científico contínuo, em vez de uma simples linha de telecomunicações.

A técnica chama-se Deteção Acústica Distribuída (DAS). Envia impulsos de luz através da fibra e mede pequenas variações no sinal retroespalhado, que mudam quando o cabo é esticado, comprimido ou sujeito a vibração.

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

Ao “escutar” estes sinais durante vários dias, a equipa conseguiu identificar com precisão os instantes de ruptura do gelo, as ondas à superfície e, depois, as ondas internas persistentes a oscilar de um lado para o outro sob o fiorde.

Derreter um centímetro por ciclo de onda interna

Os registos, combinados com modelos do comportamento do oceano e do glaciar, traçam um quadro contundente: cada grande sequência de ondas internas pode remover cerca de 1 centímetro de gelo da face submersa do glaciar em um ciclo. Parece pouco - até se acumularem os eventos.

• Podem ocorrer vários episódios de calving num único dia.
• Cada episódio pode gerar vários ciclos de ondas internas.
• As taxas de derretimento podem somar cerca de 1 metro de perda de gelo por dia na face subaquática do glaciar.

Esse valor é da mesma ordem de grandeza que o avanço diário de alguns glaciares de maré (tidewater glacier) - os que terminam directamente no oceano. Ou seja, a erosão submersa pode igualar, ou até superar, o avanço do glaciar, favorecendo o recuo da frente para o interior ano após ano.

Além do impacto no gelo, esta agitação intensa pode afectar o próprio fiorde: ao misturar camadas de água que normalmente permaneceriam separadas, altera-se a distribuição de nutrientes, oxigénio e sedimentos. Isso pode repercutir-se nos ecossistemas locais e até nas condições para navegação e operações costeiras em zonas com gelo, onde a turbulência influencia a deriva de blocos e a estabilidade do gelo superficial.

Um fiorde da Gronelândia, volumes gigantescos de gelo a desaparecer

O estudo centrou-se no glaciar Eqalorutsit Kangilliit Sermiat, um glaciar de maré (tidewater glacier) no sul da Gronelândia. Apesar de pouco conhecido fora do meio científico, liberta quantidades extraordinárias de gelo para o Atlântico.

Anualmente, desprende aproximadamente 3,6 quilómetros cúbicos de gelo. Para visualizar essa escala, é como despejar no mar, todos os anos, um volume próximo de três vezes o do Glaciar do Ródano, na Suíça. Cada colapso reajusta a geometria do fiorde e reforça o padrão de geração de ondas internas.

A frente de calving não é apenas uma borda a partir-se: é o motor de uma troca contínua de calor entre as profundezas do fiorde e a base escondida do glaciar.

A água quente e salgada que entra a partir de correntes ao largo - incluindo ramificações da circulação do Atlântico Norte - é essencial para este motor. Se permanecesse estratificada e “quieta” em profundidade, a maior parte desse calor teria menos oportunidades de alcançar o gelo. Com a mistura forçada pelas ondas, o calor é transportado para cima e entregue onde consegue causar mais derretimento submarino (submarine melt).

Um aspecto adicional importante é a forma do próprio fiorde. Em fiordes estreitos e confinados, as ondas internas conseguem reflectir-se e viajar repetidamente, prolongando o período de mistura e aumentando a eficácia com que o calor profundo é canalizado para a frente do glaciar - um detalhe que ajuda a explicar por que razão alguns locais recuam muito mais depressa do que outros sob condições oceânicas semelhantes.

Porque é que os modelos têm subestimado o derretimento submarino

Os modelos climáticos e as projecções do nível do mar costumam incluir alguma representação do derretimento submarino (submarine melt). No entanto, muitas estimativas anteriores basearam-se em médias relativamente “suaves” da temperatura do oceano e da velocidade das correntes junto às frentes glaciárias. O que frequentemente ficou de fora foi a mistura violenta, de pequena escala, impulsionada por ondas internas desencadeadas por eventos de calving.

As novas observações com cabo de fibra óptica sugerem que, em certos contextos, alguns cálculos anteriores podem ter subestimado as taxas de derretimento submarino em até duas ordens de grandeza. Esta diferença ajuda a compreender por que razão, tantas vezes, os glaciares reais recuaram mais depressa do que as simulações previram.

Processo	Ênfase anterior	Nova leitura com ondas internas
Temperatura do ar	Controla o derretimento à superfície do glaciar	Continua a ser crucial, mas não chega para explicar o recuo rápido da frente
Calor do oceano	Visto como um factor de fundo relativamente constante	Entregue em impulsos à face de gelo por ondas internas
Eventos de calving	Tratados sobretudo como perda de volume de gelo	Também funcionam como gatilhos que amplificam o derretimento subsequente

O que isto significa para os mares e o tempo no planeta

A manta de gelo da Gronelândia contém água congelada suficiente para elevar o nível médio do mar global em cerca de 7 metros. Um derretimento total não é um cenário imediato, mas a tendência é inequívoca: o aquecimento do ar e do oceano, somado a mecanismos como as ondas internas, empurra mais gelo para o mar ano após ano.

Mesmo perdas parciais têm efeitos relevantes. A entrada de água doce da Gronelândia no Atlântico Norte pode enfraquecer a Circulação Meridional do Atlântico (Atlantic Meridional Overturning Circulation), um sistema-chave de correntes que inclui a Corrente do Golfo (Gulf Stream). Um abrandamento pode deslocar trajectórias de tempestades, modificar padrões de precipitação e alterar contrastes térmicos entre continentes e oceanos.

As ondas que se agitam num único fiorde da Gronelândia parecem distantes, mas ligam-se ao aumento do nível do mar em costas densamente povoadas e a padrões meteorológicos sentidos em todo o hemisfério norte.

Para comunidades costeiras baixas - do Bangladesh à costa leste dos Estados Unidos - alguns centímetros adicionais de subida do mar significam mais episódios de inundação por marés vivas e por tempestades. Para cidades que planeiam defesas, é essencial trabalhar com projecções que representem de forma realista a rapidez com que o gelo terrestre pode desaparecer, incluindo estas contribuições “ocultas” das ondas internas.

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

A linguagem técnica de glaciares e oceanos pode esconder a intensidade do que está em curso. Estes conceitos ajudam a clarificar o que acontece nas margens geladas da Gronelândia:

• Calving (desprendimento): separação de blocos de gelo da frente de um glaciar para o oceano, formando icebergs.
• Glaciar de maré (tidewater glacier): glaciar que termina no mar, em vez de em terra, ficando directamente exposto à água do oceano.
• Onda interna: onda que se propaga ao longo de interfaces entre camadas de água com densidades diferentes, abaixo da superfície.
• Derretimento submarino (submarine melt): 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 calving gera ondas internas. As ondas misturam e elevam água quente. A água quente intensifica o derretimento submarino (submarine melt). O gelo afinado e fragilizado torna-se mais propenso a novo calving. Em fiordes estreitos, onde as ondas conseguem “ressaltar” e persistir, o ciclo pode intensificar-se.

Para onde pode avançar a monitorização com fibra óptica

A experiência na Gronelândia é um teste inicial do potencial da fibra óptica em oceanos polares. Já existem cabos semelhantes espalhados pelo mundo, instalados para telecomunicações. Em teoria, muitos poderiam também funcionar como dispositivos científicos de “escuta”, ajudando a acompanhar sismos, deslizamentos subaquáticos e - como aqui - ondas internas associadas a quedas de gelo.

Campanhas futuras poderão aplicar estas técnicas a outras margens de gelo em rápida transformação, como glaciares marinhos da Antárctida Ocidental. E poderão ainda combinar dados de fibra óptica com veículos autónomos subaquáticos e modelos de alta resolução, para melhorar as previsões sobre a velocidade de erosão do gelo terrestre sob diferentes cenários de aquecimento.

Se tal acontecer, as projecções usadas por decisores costeiros e pelo sector segurador passarão a reflectir não apenas tendências climáticas de grande escala, mas também a turbulência de pequena escala desencadeada sempre que uma placa de gelo antigo se despenha num fiorde escuro da Gronelândia - e põe a rolar, nas profundezas, ondas internas com altura de arranha‑céu.