Perfuração SWAIS2C revela testemunho de sedimentos sob o Manto de Gelo da Antártida Ocidental

À margem do Manto de Gelo da Antártida Ocidental, um grupo de cientistas passou semanas a viver em tendas montadas sobre neve endurecida pelo vento, a cumprir turnos de trabalho dia e noite.

Não estavam à procura de vida selvagem nem a reivindicar território - estavam a perfurar profundamente sob o gelo para recolher lama muito antiga.

A mais de 400 metros de profundidade, essa lama consegue contar uma história que o próprio gelo não consegue revelar por completo.

Ao preservar sinais de antigos períodos quentes, o sedimento mostra como os oceanos mudaram e como o manto de gelo da Antártida reagiu quando o clima era mais quente e mais instável do que parece ser hoje.

Porquê perfurar por baixo de um manto de gelo?

Os mantos de gelo não são estruturas estáticas. Avançam lentamente, fraturam-se e, por vezes, recuam com rapidez.

O Manto de Gelo da Antártida Ocidental preocupa particularmente porque contém gelo suficiente para elevar o nível médio do mar global em cerca de 4 a 5 metros, caso derretesse por completo.

Os satélites, ao longo das últimas décadas, mostram que está a perder massa a um ritmo cada vez maior, mas os cientistas ainda não sabem qual é, ao certo, o aquecimento que o poderia levar a uma fase de perda rápida.

Durante anos, os investigadores tiveram de reconstruir o passado deste manto de gelo a partir de indícios recolhidos nas proximidades - como sedimentos perfurados junto ao gelo, por baixo de plataformas de gelo flutuantes, ou no Mar de Ross e no Oceano Antártico em mar aberto.

Embora esses registos sedimentares sejam valiosos, não conseguem igualar a informação obtida quando se perfura diretamente sob o próprio manto de gelo.

É isso que torna este novo esforço de perfuração tão invulgar. Uma equipa internacional extraiu um testemunho sedimentar com 228 metros de comprimento, composto por lama e rocha antigas, a partir de baixo de 523 metros de gelo.

Informações críticas para o aquecimento futuro

O trabalho decorreu num acampamento de campo remoto em Crary Ice Rise, a mais de 700 km das estações antárticas mais próximas: a Scott Base (Nova Zelândia) e a McMurdo Station (Estados Unidos).

O projecto chama-se SWAIS2C – Sensibilidade do Manto de Gelo da Antártida Ocidental a 2°C. A liderança científica esteve a cargo dos co-chefes de projecto Dr. Huw Horgan e Dr. Molly Patterson.

“Este registo vai dar-nos informações críticas sobre como o Manto de Gelo da Antártida Ocidental e a Plataforma de Gelo de Ross provavelmente reagirão a temperaturas acima de 2°C”, afirmou o Dr. Horgan, glaciologista geofísico da Victoria University of Wellington.

“Os indícios iniciais sugerem que as camadas de sedimento no testemunho abrangem os últimos 23 milhões de anos, incluindo períodos em que as temperaturas médias globais da Terra foram significativamente superiores a 2°C acima do nível pré-industrial.”

Se essa estimativa inicial se confirmar, este testemunho não se limita a cobrir algumas idades do gelo. Recuará a um intervalo vastíssimo em que os níveis de dióxido de carbono, o calor do oceano e as linhas de costa eram muito diferentes das atuais.

Isto é importante porque os cientistas do clima usam o passado como teste de realidade. Os modelos informáticos conseguem simular a perda de gelo, mas a evidência recolhida em períodos realmente quentes ajuda a verificar se esses modelos se comportam como a Terra, de facto, se comportou.

Variabilidade ao longo dos sedimentos

À medida que os investigadores iam trazendo o testemunho à superfície em secções com cerca de 3 metros, perceberam que os sedimentos não eram uniformes. Algumas camadas pareciam aquilo que se esperaria encontrar sob um manto de gelo. Outras, nem por isso.

“Vimos muita variabilidade. Parte do sedimento era típica de depósitos que ocorrem sob um manto de gelo como o que temos hoje em Crary Ice Rise”, disse a Dr. Patterson.

“Mas também vimos material mais típico de um oceano aberto, de uma plataforma de gelo a flutuar sobre o oceano, ou de uma margem de plataforma de gelo com icebergues a desprenderem-se.”

Alguns dos sinais mais fortes de água aberta vieram de fragmentos de conchas e de restos de organismos marinhos que dependem da luz para sobreviver.

A luz não consegue atravessar centenas de metros de gelo, o que sugere que, em determinados momentos do passado, este local não esteve coberto pelo gelo como está agora.

Os cientistas já suspeitavam que partes desta região, noutros tempos, foram oceano aberto - o que implicaria o recuo da Plataforma de Gelo de Ross e, possivelmente, um recuo muito significativo do Manto de Gelo da Antártida Ocidental.

Condições ambientais ao longo do tempo

O problema tem sido sempre o “quando”. Em que períodos quentes isso aconteceu? Quão quente estava o planeta nessa altura? E o que se passava no oceano?

“Este novo registo fornece sequências de condições ambientais ao longo do tempo e confirma no terreno a presença de oceano aberto nesta região”, afirmou a Dr. Patterson.

“Para além de determinarmos o momento em que isto ocorreu e a temperatura global correspondente, a análise vai ajudar-nos a quantificar os factores ambientais que impulsionaram o recuo do manto de gelo, como determinar quais eram as temperaturas do oceano nessa época.”

A temperatura do oceano é determinante porque a água mais quente pode corroer o gelo por baixo. Mesmo que o ar esteja abaixo de zero, um oceano apenas um pouco mais quente consegue afinar as plataformas de gelo, enfraquecer o seu efeito de travão e permitir que os glaciares a montante acelerem.

Ciência no limite do mapa

Isto não foi uma perfuração rápida com um edifício aquecido por perto e peças de substituição numa prateleira. A equipa reuniu 29 cientistas, perfuradores, engenheiros e especialistas polares a acampar sobre o gelo.

“Do que sabemos, os testemunhos de sedimentos mais longos perfurados anteriormente sob um manto de gelo tinham menos de 10 m. Ultrapassámos o nosso objectivo de 200 m e realizámos isto a 700 km da base mais próxima - isto é ciência de fronteira na Antártida”, disse a Dr Patterson.

Para chegar aos sedimentos, foi preciso primeiro derreter um furo através de 523 metros de gelo com água quente. Depois, desceram pelo furo mais de 1 300 metros de tubagem.

Assim que cada secção do testemunho chegava à superfície, o ritmo mudava para uma precisão rigorosa.

Os cientistas registavam as características, fotografavam as camadas, faziam radiografias do tubo e recolhiam amostras. Em seguida, enviavam a broca novamente para o fundo para extrair o segmento seguinte, a correr contra o tempo num local onde cada hora no terreno conta.

“Foi uma grande sensação quando o primeiro testemunho veio à superfície, mas depois começamos a preocupar-nos com o testemunho seguinte e com o seguinte a seguir a esse. Por isso, é stressante até ao fim”, disse o Dr. Horgan.

“Mas estamos entusiasmados por termos aprendido com os desafios anteriores e por termos conseguido recuperar este registo geológico que ajudará o mundo a preparar-se para os impactos das alterações climáticas.”

O futuro do recuo do gelo na Antártida

A datação preliminar no terreno baseou-se em fósseis minúsculos de organismos marinhos encontrados em algumas camadas. É um método clássico para estimar idades, porque certos microfósseis surgem em janelas temporais bem conhecidas.

Segue-se agora o trabalho mais lento e mais exacto. Uma equipa alargada, distribuída pelos 10 países participantes, irá recorrer a vários métodos para confirmar e refinar a cronologia.

O testemunho foi transportado de volta para a Scott Base e, em breve, seguirá para a Nova Zelândia; depois, as amostras serão distribuídas por cientistas de todo o mundo para análises mais aprofundadas.

“A nossa equipa internacional multidisciplinar já está a colaborar para desvendar os segredos climáticos escondidos no testemunho”, disse o Dr. Horgan.

“Com o nosso sistema de perfuração posto à prova nestas duras condições antárticas e a superar o teste com distinção, estamos a olhar para o futuro para planear novas perfurações e dar continuidade à nossa missão de aprender mais sobre a sensibilidade do Manto de Gelo da Antártida Ocidental ao aquecimento global.”

O grande objectivo é fácil de enunciar e difícil de responder: com que rapidez o gelo antártico vai recuar à medida que o planeta aquece?

Este arquivo de lama, retirado de baixo de um local que a maioria das pessoas nunca verá, pode acabar por influenciar a forma como o resto de nós se prepara para a subida do nível do mar nas próximas décadas.

Este artigo foi adaptado a partir do comunicado de imprensa oficial da expedição.