Ondas subaquáticas gigantes: fazem recuar rapidamente os glaciares da Gronelândia

Quando se fala de glaciares a derreter, a imagem habitual é a de ar quente, sol e chuva. Mas nos fiordes da Gronelândia há um agente muito menos visível a trabalhar em silêncio: enormes ondas subaquáticas, tão altas como um prédio, que levam o calor do mar até à frente do gelo e aceleram de forma brutal o degelo.

Ou seja, a superfície conta só parte da história. Por baixo da água, a dinâmica é bem mais agressiva: cada desprendimento de gelo agita o oceano, mistura camadas de água e ajuda a corroer o glaciar por baixo, tornando o recuo muito mais rápido do que parece à vista desarmada.

Quando um iceberg cai, começa o sismo escondido

Na margem dos glaciares da Gronelândia acontece todos os dias algo impressionante. Blocos enormes de gelo partem-se, tombam para o mar e criam na superfície ondas vistosas e colunas de água salpicada. Mas o que se vê do lado de fora é apenas o começo.

Cada uma destas quebras liberta uma quantidade enorme de energia. Um bloco de gelo de várias toneladas, ao cair na água de dezenas de metros de altura, põe em vibração toda a coluna de água no fiorde. Os investigadores chamam-lhes “tsunamis internos”: ondas que não avançam na superfície, mas sim nas profundezas do mar.

Estas ondas internas gigantes podem atingir a altura de um arranha-céus e estender-se por centenas de metros de profundidade - sem serem vistas do exterior.

O estudo, assinado entre outros pela Universidade de Zurique e parceiros nos EUA, mostra que estes fenómenos não são apenas um efeito secundário do degelo. Pelo contrário, ajudam a acelerar o processo. As ondas subaquáticas misturam água quente das camadas profundas com águas mais frias acima.

A cada vaga, a água mais quente chega à frente do gelo e à base do glaciar. O gelo perde estabilidade e a frente recua ainda mais depressa. Os investigadores falam num “efeito multiplicador”: um desmoronamento prepara, através das ondas que desencadeia, o seguinte.

Fibra ótica em vez de satélite: como os investigadores encontraram as ondas-fantasma

Os satélites mostram há anos imagens impressionantes do recuo dos glaciares da Gronelândia. Mas o que acontece debaixo da superfície escapa-lhes. A física decisiva joga-se a dezenas ou centenas de metros de profundidade.

Para conseguir medir essa zona escondida, uma equipa internacional recorreu a um método invulgar. No sul da Gronelândia, colocaram no fundo de um fiorde um cabo de fibra ótica com cerca de dez quilómetros. O cabo, que normalmente serve para transmitir dados, foi transformado num instrumento de medição.

A técnica chama-se “Distributed Acoustic Sensing” (DAS). Um impulso de laser é enviado pela fibra e pequenas alterações no cabo - provocadas por vibrações ou diferenças de temperatura - podem ser lidas ao longo de metros.

De um simples cabo de fibra ótica nasce um sensor subaquático de 10.000 metros, capaz de sentir cada tremor.

Assim, os investigadores conseguiram acompanhar cada desprendimento de gelo no fiorde quase como se estivessem a usar um sismógrafo de altíssima sensibilidade. Nos dados apareceu um padrão claro:

• Primeiro, o sistema regista o impacto do iceberg e as ondas curtas à superfície.
• Depois surgem ondas internas mais lentas, que se deslocam durante horas pela profundidade.
• Essas ondas coincidem com alterações na distribuição da temperatura no fiorde.

As séries de medições analisadas mostram que as ondas internas trazem repetidamente água mais quente para junto da frente do glaciar. Cada um destes “ciclos de onda” corrói, em média, cerca de um centímetro de gelo. No total, os investigadores apontam para até um metro de degelo por dia - só por causa dos processos subaquáticos.

O glaciar que se mina a si próprio

No centro da campanha de medições esteve o glaciar de maré Eqalorutsit Kangilliit Sermiat, no sul da Gronelândia. Estes glaciares prolongam a sua língua diretamente até ao mar e libertam todos os anos quantidades colossais de gelo.

Para este glaciar, a equipa calculou uma perda anual de cerca de 3,6 quilómetros cúbicos de gelo - quase o triplo do volume do conhecido glaciar do Ródano, na Suíça. Uma grande parte acaba no fiorde sob a forma de icebergs.

E são precisamente esses icebergs que põem em marcha os processos que fragilizam ainda mais o seu “gelo-mãe”:

• Desprendimento de um iceberg → entrada de energia no fiorde
• Formação de ondas internas gigantes → forte mistura das camadas de água
• Transporte de água quente das profundezas até à base do glaciar → aumento do degelo subaquático
• Perda de estabilidade da frente glaciar → novos desprendimentos

Cria-se assim uma espécie de ciclo de retroalimentação. O glaciar gera, com os seus próprios desprendimentos, processos dinâmicos no mar que o afinam ainda mais por baixo. Os modelos climáticos que consideram apenas a temperatura do ar e o aquecimento geral do oceano subestimam de forma clara a perda real de gelo.

Segundo os cientistas envolvidos, algumas estimativas anteriores chegaram a falhar por um fator 100 quando se tratava do degelo por baixo da água. O novo método de medição fecha uma lacuna central no conhecimento.

O que as ondas-fantasma da Gronelândia significam para o nível do mar

A Gronelândia é, a seguir à Antártida, a maior massa de gelo da Terra. A sua capa de gelo contém água suficiente para fazer subir o nível médio do mar em cerca de sete metros, caso derreta por completo. Ninguém espera que isso aconteça a curto prazo, mas cada acelerador adicional do degelo conta.

As ondas internas reforçam o efeito dos oceanos já mais quentes. Com isso, a contribuição dos glaciares da Gronelândia para a subida do nível do mar cresce mais depressa do que muitas análises anteriores previam.

Mesmo que as temperaturas do ar estabilizassem, as ondas internas poderiam continuar a atacar os glaciares da Gronelândia por baixo.

A subida do nível do mar ameaça sobretudo zonas costeiras densamente povoadas. Metrópoles como Hamburgo, Roterdão, Nova Iorque ou Mumbai têm de adaptar diques e estruturas de proteção. Pequenos estados insulares já lidam hoje com erosão reforçada e cheias mais frequentes.

Além disso, a água de degelo da Gronelândia também afeta grandes correntes oceânicas, como a Corrente do Golfo. Quando entra muita água doce no Atlântico Norte, a densidade da água do mar altera-se e, com ela, a dinâmica das correntes. Os modelos mostram que isso pode tornar o clima na Europa mais instável - com extremos mais fortes entre calor, chuva intensa e vagas de frio.

Porque as ondas internas são tão difíceis de imaginar

As ondas internas parecem, à primeira vista, um conceito abstrato. Mas quase toda a gente conhece o efeito físico no dia a dia. Se se mexer uma bebida em camadas - por exemplo, um cocktail com xarope em baixo e sumo em cima - as camadas misturam-se. No mar, as ondas internas fazem exatamente esse trabalho.

Elas deslocam-se ao longo de camadas de densidade da água, definidas pela temperatura e pela salinidade. De fora, a superfície pode parecer completamente calma, enquanto no interior grandes cristas e vales avançam discretamente. Só métodos de medição modernos, como sensores em fibra ótica ou radares subaquáticos especiais, tornam estas estruturas visíveis.

Estas ondas também existem longe dos glaciares, por exemplo em encostas continentais no oceano aberto. Aí, ajudam a distribuir calor e nutrientes. Nos fiordes árticos, este mecanismo cruza-se agora com as línguas de gelo dos glaciares - com consequências muito tangíveis para a sua estabilidade.

O que se pode aprender com as novas conclusões

Para a investigação climática, o estudo é uma dupla conquista. Por um lado, oferece uma imagem muito mais precisa da rapidez com que os glaciares derretem realmente por baixo. Por outro, mostra que redes de fibra ótica já existentes podem transformar-se em poderosos sensores ambientais.

No futuro, equipas de investigação poderão instalar medições semelhantes noutros glaciares da Gronelândia, na Antártida ou em fiordes remotos da Noruega. Até cabos submarinos já existentes, que ligam continentes, podem em princípio ser usados como instrumentos de medição. Assim, surgiria uma rede global capaz de registar sismos, avalanches submarinas ou, precisamente, ondas fantasma nas frentes glaciares.

Para o público em geral, esta descoberta lembra o quão complexo é o sistema climático. O termómetro do telemóvel conta apenas uma parte da história. Nas profundezas dos oceanos decorrem processos que, décadas mais tarde, moldam as nossas costas, influenciam os seguros e ajudam a decidir se certas regiões continuarão habitáveis.

Quem viaje para regiões árticas, pense em rotas marítimas por águas geladas ou trabalhe em defesa costeira deve passar a ter estas ondas internas em conta. Elas não mudam apenas a dinâmica do gelo, mas também as correntes, o transporte de sedimentos e as condições para a vida marinha no fiorde.

As ondas monstruosas sob os fiordes da Gronelândia mostram, no fim de contas, isto: mesmo quando o mar parece liso, pode haver uma enorme energia em movimento. E é essa energia silenciosa que está, neste momento, a roer o gelo da Terra - metro a metro, dia após dia.