Bem acima do Oceano Ártico, uma língua glaciar flutuante dobra-se, estala e eleva-se enquanto a água de fusão se precipita através do gelo, oferecendo uma rara observação em tempo real de como um clima em aquecimento pode desestabilizar rapidamente gelo que, durante muito tempo, foi considerado relativamente estável.
Língua glaciar do Glaciar 79°N (Nioghalvfjerdsbræ) sob pressão
Na costa remota do nordeste da Gronelândia, a língua de gelo Nioghalvfjerdsbræ - mais conhecida como Glaciar 79°N - transformou-se num laboratório natural para cientistas do clima. É uma das três últimas grandes línguas glaciares flutuantes ainda existentes na Gronelândia, um facto que a torna crucial para projeções futuras do nível médio do mar.
Desde meados da década de 1990, a região aqueceu de forma marcada. Por um lado, águas oceânicas mais quentes atacam a língua glaciar por baixo. Por outro, a subida da temperatura do ar converte partes da superfície numa paisagem sazonal de lagoas e cursos de água.
Em 1995, imagens de satélite mostraram uma novidade: um grande lago de água de fusão instalado diretamente sobre a língua glaciar. Esse lago, com cerca de 21 km² de área, passou a ser o centro de um estudo detalhado liderado por investigadores do Instituto Alfred Wegener (AWI), na Alemanha.
O lago não se limita a congelar e a descongelar. Ele esvazia-se repetidamente em episódios súbitos e violentos que remodelam a própria língua glaciar.
Até ao momento, a equipa documentou sete escoamentos principais (drenagens) a partir deste único lago - quatro deles apenas nos últimos cinco anos. Em cada episódio, volumes enormes de água doce disparam através de fraturas e condutas verticais no gelo, descendo até à base do glaciar e seguindo em direção ao oceano.
Um lago gigante que pode desaparecer de um dia para o outro
Sete drenagens, cada vez mais rápidas e mais invulgares
Quando o lago se esvazia, fá-lo depressa - numa escala de horas a dias. Em imagens de satélite, a superfície azul intensa dá lugar, de forma abrupta, a um mosaico opaco e quebrado. Onde antes havia água tranquila, surge um padrão complexo de fendas.
A partir de 2019, os cientistas do AWI identificaram uma geometria nova e marcante nesses campos de fraturas: grandes formações triangulares que irradiam para fora da bacia drenada. Estas estruturas diferem dos padrões mais circulares, semelhantes a abatimentos, observados com frequência quando lagos superficiais drenam noutros glaciares.
Os campos triangulares de fratura funcionam como funis gigantes, conduzindo a água para aberturas no gelo com dezenas de metros de largura.
Essas aberturas chamam-se moulins - poços quase verticais que atuam como drenos na superfície do glaciar, canalizando a água de fusão diretamente para a base, por vezes a mais de 1 km de profundidade. Quando o lago ultrapassa um nível crítico, os moulins conseguem transportar quantidades extraordinárias de água num intervalo muito curto.
Imagens obtidas por aeronaves e satélites mostram ainda que, mesmo após uma drenagem grande, a água continua a circular pelos moulins durante algum tempo. Ou seja, a língua glaciar não é “lavada” por um único impulso: é atravessada por pulsos sucessivos de água de fusão.
O comportamento invulgar do gelo “vivo”
O estudo sublinha também uma ideia pouco intuitiva: o gelo glaciar pode comportar-se de duas formas. Ao longo de anos e décadas, ele flui como um líquido extremamente viscoso; em períodos mais curtos, pode fletir, estalar e recuperar como um material elástico.
Esta dupla natureza ajuda a explicar porque é que o sistema triangular de fraturas persiste. À superfície, as fraturas mantêm-se visíveis e quase sem alterações durante anos. No interior, medições por radar indicam que os canais evoluem, estreitam e fecham parcialmente à medida que o gelo se deforma e recongela - mas não desaparecem por completo.
Assim, cada verão não começa do zero. Fragilidades preexistentes podem ser reativadas quando chega nova água de fusão, o que pode ajudar a explicar por que razão o lago tem drenado com maior frequência nos últimos anos.
- Comportamento viscoso: o gelo flui lentamente encosta abaixo devido ao seu próprio peso.
- Comportamento elástico: sob tensões rápidas, o gelo pode dobrar, fraturar e “ressaltar”.
- Resultado: sistemas de fratura duradouros que podem reabrir quando a pressão da água aumenta.
Quando a água consegue levantar uma língua glaciar inteira
Uma “bolha” escondida por baixo do gelo
Uma das conclusões mais impressionantes do trabalho do AWI resulta de sombras subtis em fotografias aéreas e de ecos captados por radar de penetração no gelo.
Ao longo de algumas fraturas, os dois lados da fenda não se encontram à mesma altitude. Um dos lados aparece ligeiramente mais elevado, sugerindo que o gelo foi empurrado de baixo para cima. A maior elevação situa-se diretamente sob a antiga bacia do lago.
Grandes volumes de água drenada parecem ter-se acumulado sob o glaciar, formando um lago subglaciário pressurizado que eleva fisicamente a língua glaciar acima dele.
Os perfis de radar revelam algo semelhante a uma bolha de água aprisionada por baixo do glaciar. Essa pressão adicional força o gelo a subir, deformando a superfície em vários metros. De forma notável, mais de 15 anos após a primeira drenagem importante, as fraturas à superfície associadas a essa elevação continuam visíveis.
Este levantamento não altera apenas a forma do glaciar. Quando a pressão da água aumenta na base, a fricção entre o gelo e a rocha ou sedimento subjacente diminui. Isso pode permitir que o glaciar deslize mais depressa em direção ao mar, sobretudo durante ou logo após os episódios de drenagem.
Estará o glaciar a entrar num novo regime?
Combinando imagens de satélite, radar aerotransportado e simulações computacionais, a equipa reconstituiu como o lago enche e esvazia, como as fraturas se propagam e como os canais internos abrem e fecham.
Os investigadores recorreram a modelos viscoelásticos - ferramentas matemáticas que incorporam tanto o escoamento lento como a resposta elástica do gelo - para testar se estas vias de drenagem conseguem voltar a encerrar totalmente ou se cada episódio deixa o sistema um pouco mais predisposto ao seguinte.
A questão central é saber se drenagens repetidas empurraram o glaciar para um modo de funcionamento diferente e menos estável.
Ao longo de cerca de uma década, o lago passou de rebentamentos esporádicos para um padrão mais regular de drenagens rápidas e repetidas. Cada evento injeta um pulso extremo de água de fusão na base do glaciar, alterando as condições basais em escalas de horas a dias.
A equipa procura perceber se o glaciar ainda consegue regressar todos os anos a uma configuração invernal mais calma ou se já ultrapassou um limiar em que fraturas e canais se mantêm como estruturas semi-permanentes, prontas a reativar-se assim que a fusão recomeça.
Porque é que um único lago pode pesar nas contas do nível do mar
Fraturas a avançar para montante no Glaciar 79°N
À primeira vista, os detalhes de um lago num único glaciar podem parecer um assunto local. Contudo, para quem modela mantos de gelo, este sistema fornece dados raros sobre a ligação entre a fusão à superfície e a “canalização” profunda, invisível, no interior de grandes massas de gelo.
Com o aquecimento atmosférico, a zona onde podem formar-se lagoas de fusão está a avançar para mais longe do litoral e para cotas mais elevadas no Glaciar 79°N. Em comparação com a década de 1990, novas fraturas e novos lagos estão hoje a afetar uma área maior da língua glaciar.
Este fenómeno não é exclusivo do nordeste da Gronelândia. Em todo o manto de gelo, surgem todos os verões milhares de lagos sazonais. Alguns recongelam. Outros drenam de forma catastrófica, abrindo caminho através de centenas de metros de gelo. Até recentemente, muitos modelos tinham dificuldade em representar estes episódios de forma realista.
| Processo | Efeito no glaciar |
|---|---|
| Fusão superficial e formação de lagos | Acrescenta peso e aumenta a pressão da água sobre a superfície do gelo |
| Drenagem do lago através de moulins | Entrega água rapidamente na base do glaciar |
| Aumento da pressão de água basal | Reduz a fricção e pode acelerar o escoamento do gelo |
| Ciclos repetidos de drenagem | Mantém fraturas e canais, alterando o comportamento do glaciar |
O estudo do AWI fornece geometrias medidas das fraturas, cronologias de drenagem e evidências de estruturas internas duradouras que podem ser incorporadas em modelos numéricos do Manto de Gelo da Gronelândia. Modelos mais robustos ajudam, por sua vez, a reduzir a incerteza sobre a rapidez com que o gelo poderá fluir para o oceano à medida que o planeta aquece.
Há ainda um ponto estrutural crucial: uma língua glaciar flutuante funciona como um tipo de “travão” (contraforte) que resiste ao escoamento do gelo vindo do interior. Se esta peça se enfraquecer e fragmentar, pode perder-se parte desse efeito de contenção, facilitando uma descarga mais rápida de gelo das bacias interiores para o mar.
Em paralelo, a monitorização tem evoluído rapidamente. Além de satélites e campanhas aéreas, a combinação de sensores remotos com medições pontuais no terreno permite identificar o momento exato em que a água começa a circular, estimar volumes drenados e mapear a abertura de fraturas - informação valiosa para melhorar previsões sazonais e projeções de longo prazo.
Termos-chave e o que significam na prática
Alguma da linguagem técnica associada a esta investigação descreve ideias simples:
- Moulin: poço quase vertical no gelo que transporta água da superfície até à base do glaciar - como um grande tubo de drenagem escavado pela água em movimento.
- Lago subglaciário: massa de água líquida retida sob o gelo; pode ser uma pequena poça ou uma bacia extensa com vários quilómetros.
- Modelação viscoelástica: forma de simular materiais que tanto fluem como recuperam elasticamente; nos glaciares, ajuda a prever como o gelo fratura, flete e se deforma com o tempo.
- Língua glaciar: extensão longa e estreita de gelo que flutua no mar mantendo-se ligada ao manto de gelo em terra.
Compreender estes processos também afina a perceção do risco. Uma língua glaciar enfraquecida por fraturas pode desintegrar-se com maior facilidade quando exposta a tempestades, aquecimento oceânico ou a volumes adicionais de água de fusão. Se se soltarem grandes blocos, desaparece uma espécie de “portão” natural que abranda o fluxo do gelo vindo de vales interiores para o oceano.
Uma preocupação emergente é o efeito combinado de fusão superficial e calor do oceano. A água do mar mais quente pode afinar a língua flutuante por baixo, ao mesmo tempo que lagoas e fraturas a fragilizam por cima. Esta pressão dupla pode encurtar a vida de estruturas como a língua do Glaciar 79°N, antecipando uma maior descarga de gelo para o oceano aberto.
Os investigadores já testam cenários futuros em que a época de fusão se prolonga e os lagos se formam mais cedo no ano. Nessas simulações, as drenagens tornam-se mais frequentes, os sistemas de água basal mantêm-se ativos durante mais tempo e a língua glaciar responde com maior velocidade de escoamento e flexão mais intensa. Embora os valores numéricos variem entre modelos, a tendência é coerente: este comportamento de “fraturar e drenar” deverá intensificar-se à medida que o Ártico continuar a aquecer.
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