Nesta ilustração, a água do mar flui profundamente abaixo da superfície para uma fenda na plataforma de gelo que se abre ativamente na Antártida. Novas pesquisas mostram que essas fissuras podem abrir muito rapidamente e que o fluxo da água do mar ajuda a controlar a rapidez com que a plataforma de gelo se rompe. Crédito: Rob Soto

Há água congelada suficiente nas geleiras da Groenlândia e da Antártica que, se derretessem, os mares do mundo subiriam vários metros. O que acontecerá a estes glaciares nas próximas décadas é a maior incógnita no futuro da subida do nível do mar, em parte porque a física da formação dos glaciares ainda não é totalmente compreendida.

A questão crucial é como é que os oceanos mais quentes podem fazer com que os glaciares se desintegrem mais rapidamente. universidade de Washington Os pesquisadores demonstraram a fratura em grande escala mais rápida conhecida ao longo da plataforma de gelo da Antártica. O estudo foi publicado recentemente em Fornecido pela Universidade do Golfo PérsicoEle mostra que uma fenda de 10,5 quilômetros de comprimento se formou em 2012 na geleira Pine Island – uma plataforma de gelo em recuo que retém a maior camada de gelo da Antártica Ocidental – em cerca de 5 minutos e meio. Isso significa que a rachadura abriu a uma velocidade de cerca de 35 metros por segundo, ou cerca de 80 milhas por hora.

“Até onde sabemos, este é o evento de abertura de fenda mais rápido já observado”, disse a autora principal Stephanie Olinger, que realizou este trabalho como parte de sua pesquisa de doutorado na Universidade de Wisconsin e na Universidade de Harvard e agora é pesquisadora de pós-doutorado na Universidade de Stanford. . “Isto mostra que, sob certas condições, as plataformas de gelo podem quebrar. Diz-nos que precisamos de procurar este tipo de comportamento no futuro, e diz-nos como podemos descrever estas fracturas em modelos de mantos de gelo em grande escala. .”

A importância da formação de fissuras

A fenda é uma fenda que atravessa aproximadamente 300 m (1.000 pés) de gelo flutuante de uma plataforma de gelo típica da Antártica. Essas rachaduras são precursoras da ruptura da plataforma de gelo, onde grandes pedaços de gelo se desprendem de uma geleira e caem no mar. Tais eventos ocorrem frequentemente na geleira Pine Island, onde o iceberg observado no estudo há muito se separou do continente.

Imagens de satélite tiradas em 8 de maio (esquerda) e 11 de maio (direita), com três dias de intervalo em 2012, mostram uma nova falha formando um “Y” ramificando-se à esquerda da falha anterior. Três instrumentos sísmicos (triângulos pretos) registraram vibrações que foram usadas para calcular velocidades de propagação de falhas de até 80 mph. Crédito: Olinger et al./AGU Advances

“As plataformas de gelo exercem uma influência importante na estabilidade do resto da camada de gelo da Antártica. “Se a plataforma de gelo se rompe, o gelo atrás dela na verdade acelera”, disse Ollinger. “Este processo de fraturamento é basicamente a forma como as plataformas de gelo da Antártica trabalho.” Criando grandes icebergs.

Em outras partes da Antártica, as falhas geralmente se desenvolvem ao longo de meses ou anos. Mas isso poderia acontecer mais rapidamente num ambiente em rápida evolução como o glaciar de Pine Island, onde os investigadores acreditam que a camada de gelo da Antártida Ocidental já se formou. Um ponto de viragem passou Quando ele desaba no oceano.

Desafios no monitoramento das mudanças glaciais

As imagens de satélite fornecem feedback contínuo. Mas os satélites que orbitam a Terra passam por todos os pontos da Terra apenas a cada três dias. É difícil determinar o que acontece durante esses três dias, especialmente tendo em conta a visão perigosa da frágil plataforma de gelo da Antártica.

No novo estudo, os pesquisadores combinaram ferramentas para compreender a formação de falhas. Eles usaram dados sísmicos registrados por instrumentos colocados na plataforma de gelo por outros pesquisadores em 2012, juntamente com observações de radar de satélites.

O gelo glacial se comporta como um sólido em escalas de tempo curtas, mas mais como um líquido viscoso em escalas de tempo longas.

“A formação de uma rachadura é mais parecida com a quebra de vidro ou com a quebra de Silly Putty? Essa era a questão, “Ollinger disse.” Nossos cálculos deste evento mostram que é muito semelhante à quebra de vidro. “

O papel da água do mar e pesquisas futuras

Se o gelo fosse um material simples e quebradiço, teria se quebrado mais rapidamente, disse Olinger. Investigações posteriores apontaram para o papel da água do mar. A água do mar nas fendas mantém o espaço aberto contra as forças interiores da geleira. Como a água do mar tem viscosidade, tensão superficial e massa, ela não consegue preencher um vazio instantaneamente. Em vez disso, a velocidade com que a água do mar preenche a fissura aberta ajuda a retardar a propagação da fissura.

“Antes de podermos melhorar o desempenho dos modelos de mantos de gelo em grande escala e as previsões do futuro aumento do nível do mar, devemos ter uma boa compreensão baseada na física dos muitos processos diferentes que influenciam a estabilidade da plataforma de gelo”, disse Olinger.

Referência: “Acoplamento oceânico limita a velocidade de ruptura para o evento mais rápido de propagação de fissuras na plataforma de gelo” por Stephanie D. Olinger e Bradley B. Lipofsky e Marin A. Denol, 05 de fevereiro de 2024, Fornecido pela Universidade do Golfo Pérsico.
doi: 10.1029/2023AV001023

A pesquisa foi financiada pela National Science Foundation. Os co-autores são Brad Lipofsky e Marine Degnole, ambos membros do corpo docente da UW em ciências da terra e do espaço, que começaram a aconselhar trabalhos enquanto estavam em Harvard.