Testemunho sedimentar SWAIS2C revela o passado da Camada de Gelo da Antártida Ocidental

À margem da Camada de Gelo da Antártida Ocidental, um grupo de cientistas passou várias semanas a viver em tendas montadas sobre neve endurecida pelo vento, a trabalhar por turnos, de dia e de noite.

Não estavam ali para observar fauna nem para reclamar território - estavam a perfurar profundamente por baixo do gelo para recuperar lama antiquíssima.

Sob mais de 400 metros de gelo, essa lama consegue contar uma história que o próprio gelo não revela por completo.

Os sedimentos guardam pistas de antigos períodos quentes, mostrando como os oceanos mudaram e como a camada de gelo da Antártida reagiu quando o clima era mais quente e menos estável do que parece hoje.

Porque perfurar por baixo de uma camada de gelo?

As camadas de gelo não são imóveis: avançam lentamente, fraturam-se e, por vezes, recuam a grande velocidade.

A Camada de Gelo da Antártida Ocidental preocupa particularmente porque contém gelo suficiente para aumentar o nível médio do mar em cerca de 4,0 a 4,9 metros se derretesse por completo.

Os satélites, nas últimas décadas, mostram que a perda de massa está a acelerar, mas continua por determinar quanto aquecimento seria necessário para a empurrar para uma fase de perda rápida.

Durante anos, os investigadores tiveram de reconstituir o passado desta camada de gelo com indícios recolhidos nas proximidades - por exemplo, 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 importantes, não oferecem a mesma clareza que se obtém ao perfurar diretamente sob a própria camada de gelo.

É isso que torna este 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 debaixo de 523 metros de gelo.

Informações decisivas para o aquecimento futuro

O trabalho decorreu num acampamento 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 da Camada de Gelo da Antártida Ocidental a 2°C. A liderança científica esteve a cargo dos co-chefes de missão, Dr. Huw Horgan e Dr. Molly Patterson.

“Este registo vai dar-nos informações essenciais sobre a forma como a Camada de Gelo da Antártida Ocidental e a Plataforma de Gelo de Ross deverão reagir a temperaturas acima de 2°C”, afirmou o Dr. Horgan, glaciólogo 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 esta estimativa preliminar se confirmar, o testemunho não se limita a alguns ciclos glaciais. Estende-se por um intervalo vastíssimo, em que os níveis de dióxido de carbono, o calor oceânico e as linhas de costa eram muito diferentes dos actuais.

Isto é relevante porque os cientistas do clima usam o passado como teste à realidade. Os modelos computacionais conseguem simular perdas de gelo, mas a evidência concreta de períodos realmente quentes ajuda a verificar se esses modelos reproduzem o comportamento do planeta.

Variabilidade ao longo dos sedimentos

À medida que a equipa trouxe o testemunho à superfície em secções com até cerca de 3 metros, tornou-se claro que os sedimentos não eram uniformes. Algumas camadas pareciam o esperado sob uma camada de gelo; outras, não.

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

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

Alguns dos sinais mais fortes de água livre vieram de fragmentos de conchas e de vestígios de organismos marinhos que dependem de luz para sobreviver.

A luz não lhes chega através de centenas de metros de gelo, o que sugere que, em determinados momentos do passado, este local não estava soterrado por gelo como está actualmente.

Os cientistas já suspeitavam que partes desta região terão sido, em tempos, oceano aberto - o que implicaria o recuo da Plataforma de Gelo de Ross e possivelmente um recuo considerável da Camada de Gelo da Antártida Ocidental.

Condições ambientais ao longo do tempo

O obstáculo tem sido a cronologia: em que períodos quentes é que isso ocorreu? Quão quente estava o planeta nessa altura? E o que fazia o oceano?

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

“Para além de fixarmos o momento em que isto aconteceu e a temperatura global correspondente, a análise vai ajudar-nos a quantificar os factores ambientais que levaram ao recuo da camada de gelo, como determinar quais eram as temperaturas do oceano nesse período.”

A temperatura do oceano é determinante porque a água mais quente pode corroer o gelo por baixo. Mesmo com ar gelado, um oceano ligeiramente mais quente pode afinar as plataformas de gelo, enfraquecer a sua capacidade de travar o fluxo 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 sobressalentes numa prateleira. No gelo estiveram 29 pessoas - cientistas, perfuradores, engenheiros e especialistas polares - a viver em acampamento.

“Que saibamos, os testemunhos de sedimentos mais longos perfurados anteriormente sob uma camada de gelo têm 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 Dra Patterson.

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

Quando cada secção de testemunho chegava à superfície, o ritmo mudava para uma precisão concentrada.

Os cientistas registavam as características, fotografavam as camadas, faziam radiografias ao tubo e recolhiam amostras. Em seguida, voltavam a baixar a perfuradora para o segmento seguinte, contra o relógio num local onde cada hora no terreno conta.

“Foi uma sensação fantástica quando o primeiro testemunho subiu, mas depois começa-se a preocupar com o próximo e com o seguinte. Por isso, é stressante até ao fim”, disse o Dr. Horgan.

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

O futuro do recuo do gelo antártico

A datação preliminar no terreno baseou-se em fósseis minúsculos de organismos marinhos presentes 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 rigoroso. Uma equipa alargada, distribuída pelos 10 países participantes, vai aplicar vários métodos para confirmar e afinar a cronologia.

O testemunho foi transportado de volta para a Scott Base e seguirá em breve 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 testado nestas duras condições antárticas e com resultados excelentes, estamos a planear futuras perfurações para continuar a missão de compreender melhor a sensibilidade da Camada de Gelo da Antártida Ocidental ao aquecimento global.”

O grande objectivo é fácil de enunciar e difícil de responder: a que velocidade recuará o gelo da Antártida à medida que o planeta aquece?

Este arquivo lamacento, retirado debaixo de um local que a maioria das pessoas nunca verá, pode vir a influenciar a forma como o resto do mundo 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.