O derretimento do gelo antártico antigo aumentou o nível do mar em mais de 3 metros

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Camadas finas de cinzas vulcânicas antigas no gelo ajudaram a equipe a identificar quando ocorreu o derretimento em massa. Crédito: AntarcticScience.com

O aumento da temperatura do oceano levou ao derretimento das camadas de gelo da Antártica e causou um aumento extremo do nível do mar há mais de 100.000 anos, mostra um novo estudo internacional liderado pela UNSW Sydney.

O derretimento em massa da camada de gelo da Antártica Ocidental foi uma das principais causas do alto nível do mar durante um período conhecido como o Último Interglacial (129.000-116.000 anos atrás), descobriu uma equipe internacional de cientistas liderada por Chris Turney, da UNSW. A pesquisa foi publicada hoje em Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) . A perda extrema de gelo causou um aumento de vários metros nos níveis médios globais do mar – e foram necessários menos de 2 ° C de aquecimento do oceano para ocorrer.  

“Não perdemos muito o manto de gelo da Antártica Ocidental, mas isso aconteceu muito cedo durante o Último Interglacial”, diz Chris Turney, professor de Ciências da Terra e do Clima da UNSW Sydney e principal autor do estudo.  

Camadas finas de cinzas vulcânicas antigas no gelo ajudaram a equipe a identificar quando ocorreu o derretimento em massa. Surpreendentemente, os resultados indicaram que a maior parte da perda de gelo ocorreu nos primeiros milênios, mostrando o quão sensível o Antártico é a temperaturas mais altas.  

“O derretimento provavelmente foi causado pelo aquecimento do oceano a menos de 2 ° C – e isso é algo que tem grandes implicações para o futuro, dado o aumento da temperatura do oceano e o derretimento da Antártica Ocidental que está acontecendo hoje”, diz o professor Turney.  

Durante o Último Interglacial, as temperaturas dos oceanos polares eram provavelmente inferiores a 2 ° C mais quentes do que hoje, tornando-o um período útil para estudar como o aquecimento global futuro pode afetar a dinâmica do gelo e o nível do mar.  

“Este estudo mostra que perderíamos a maior parte da camada de gelo da Antártica Ocidental em um mundo mais quente “, diz o professor Turney.  

Em contraste com a camada de gelo da Antártica Oriental – que geralmente fica em terreno alto – a camada da Antártica Ocidental repousa sobre o fundo do mar. É cercado por grandes áreas de gelo flutuante, chamadas prateleiras de gelo, que protegem a parte central do lençol.  

À medida que a água mais quente do oceano entra nas cavidades sob as prateleiras de gelo, o gelo derrete por baixo, afinando as prateleiras e tornando a camada de gelo central altamente vulnerável ao aquecimento das temperaturas do oceano.  

Voltando no tempo 

Para realizar sua pesquisa, o professor Turney e sua equipe viajaram para a área de gelo azul de Patriot Hills, um local localizado na periferia da camada de gelo da Antártica Ocidental, com o apoio da Logística e expedições da Antártica (ou ALE).  

As áreas de gelo azul são o laboratório perfeito para os cientistas devido à sua topografia exclusiva – elas são criadas por ventos categóricos ferozes e de alta densidade. Quando esses ventos sopram sobre as montanhas, eles removem a camada superior de neve e desgastam o gelo exposto. À medida que o gelo é removido, o gelo antigo flui para a superfície, oferecendo uma visão da história da camada de gelo. 

Enquanto a maioria dos pesquisadores da Antártica faz uma busca detalhada no núcleo de gelo para extrair suas amostras, essa equipe usou um método diferente – a análise horizontal do núcleo de gelo.   

“Em vez de perfurar quilômetros no gelo, podemos simplesmente atravessar uma área azul e viajar milênios. Ao coletar amostras de gelo da superfície, podemos reconstruir o que aconteceu com esse precioso ambiente no passado”, disse o professor Turney diz. 

Através de medições isotópicas, a equipe descobriu uma lacuna no registro da camada de gelo imediatamente antes do Último Interglacial. Esse período de falta de gelo coincide com o aumento extremo do nível do mar, sugerindo rápida perda de gelo da camada de gelo da Antártica Ocidental. As cinzas vulcânicas, as amostras de gases traços e o DNA antigo de bactérias presas no gelo apoiam essa descoberta. 

Aprendendo com o Último Interglacial  

Os ciclos da era do gelo ocorrem aproximadamente a cada 100.000 anos devido a mudanças sutis na órbita da Terra ao redor do Sol. Essas eras glaciais são separadas por períodos interglaciais quentes. O Último Interglacial é o período quente mais recente do atual período interglacial, o Holoceno. 

Embora a contribuição humana para o aquecimento global torne o Holoceno único, o Último Interglacial continua sendo um ponto de pesquisa útil para entender como o planeta responde a mudanças extremas.  

“O futuro está indo muito além do alcance de tudo o que vimos observado nos registros instrumentais científicos dos últimos 150 anos”, diz o professor Turney. “Temos que olhar mais para o passado, se quisermos gerenciar mudanças futuras”.  

Durante o Último Interglacial, os níveis médios globais do mar ficaram entre 6m e 9m mais altos que os dias atuais, embora alguns cientistas suspeitem que isso possa ter atingido 11m.  

O derretimento do gelo antártico antigo aumentou o nível do mar em mais de 3 metros - e isso poderia acontecer novamente
Rastrear bolhas de gás nas amostras de gelo. Crédito: AntarcticScience.com

A elevação do nível do mar no Último Interglacial não pode ser totalmente explicada pelo derretimento da camada de gelo da Groenlândia, que foi responsável por um aumento de 2m, ou pela expansão do oceano devido a temperaturas mais quentes e ao derretimento das geleiras das montanhas, que se acredita terem causado menos de 1m de aumento . 

“Agora temos algumas das primeiras evidências importantes de que a Antártica Ocidental derreteu e levou grande parte desse aumento do nível do mar”, diz o professor Turney. 

Uma necessidade urgente de minimizar o aquecimento futuro 

A gravidade da perda de gelo sugere que a camada de gelo da Antártica Ocidental é altamente sensível ao futuro aquecimento do oceano. 

“O manto de gelo da Antártida Ocidental está na água, e hoje essa água está ficando cada vez mais quente”, diz o professor Turney, que também é pesquisador-chefe do Centro de Excelência da ARC para a Biodiversidade e Herança Australiana (CABAH).  

Usando os dados obtidos com o trabalho de campo, a equipe executou simulações de modelos para investigar como o aquecimento pode afetar as prateleiras de gelo flutuantes. Atualmente, essas prateleiras reforçam as camadas de gelo e ajudam a retardar o fluxo de gelo no continente.  

Os resultados sugerem um aumento de 3,8 m no nível do mar durante os primeiros mil anos de um oceano mais quente a 2 ° C. A maior parte do aumento modelado do nível do mar ocorreu após a perda das prateleiras de gelo, que entrou em colapso nos primeiros duzentos anos de temperaturas mais altas.  

Os pesquisadores estão preocupados com o fato de as altas temperaturas persistentes da superfície do mar levarem a camada de gelo da Antártica Oriental a derreter, elevando ainda mais os níveis globais do mar. 

“Os feedbacks positivos entre o oceano em aquecimento, o colapso da plataforma de gelo e o derretimento do manto de gelo sugerem que a Antártica Ocidental pode estar vulnerável a passar por um ponto de inflexão”, enfatizou o Dr. Zoë Thomas, co-autor do ARRA Discovery Early Career Research Award (DECRA). ) Bolsista da UNSW. 

“Quando chega ao ponto de inflexão, apenas um pequeno aumento de temperatura pode provocar o derretimento abrupto do lençol de gelo e um aumento de vários metros no nível global do mar”. 

Atualmente, o consenso do relatório do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) de 2013 sugere que o nível do mar global aumentará entre 40cm e 80cm no próximo século, com a Antártica contribuindo apenas com cerca de 5cm disso.  

Os pesquisadores estão preocupados que a contribuição da Antártica possa ser muito maior do que isso. 

“Projeções recentes sugerem que a contribuição antártica pode ser até dez vezes maior que a previsão do IPCC, o que é profundamente preocupante”, diz o professor Christopher Fogwill, co-autor e diretor do Instituto de Futuros Sustentáveis ​​da Universidade de Keele, no Reino Unido. 

“Nosso estudo destaca que a camada de gelo da Antártica pode estar perto de um ponto de inflexão, que uma vez passado pode nos comprometer com a rápida elevação do nível do mar nos próximos milênios. Isso ressalta a necessidade urgente de reduzir e controlar as emissões de gases de efeito estufa que estão provocando o aquecimento hoje.” . ”  

Notavelmente, os pesquisadores alertam que esse ponto de inflexão pode estar mais próximo do que pensamos. 

“O Acordo Climático de Paris compromete-se a restringir o aquecimento global a 2 ° C, idealmente a 1,5 ° C, neste século”, diz o professor Turney.    

“Nossas descobertas mostram que não queremos chegar perto de 2 ° C de aquecimento”.  

O professor Turney e sua equipe esperam expandir a pesquisa para confirmar a rapidez com que o manto de gelo da Antártica Ocidental respondeu ao aquecimento e quais áreas foram afetadas pela primeira vez. 

“Testamos apenas um local, por isso não sabemos se foi o primeiro setor da Antártica que derreteu, ou se derreteu relativamente tarde. Como essas mudanças na Antártica afetaram o resto do mundo permanece uma incógnita enorme à medida que o planeta aquece.” no futuro “, diz ele.  

“Testar outros locais nos dará uma idéia melhor para as áreas que realmente precisamos monitorar à medida que o planeta continua aquecendo”.