Blood Falls na Antártida revela pressão sob o glaciar Taylor

Blood Falls é uma descarga de água hipersalina, rica em ferro, que emerge sob o glaciar Taylor, nos Vales Secos de McMurdo, na Antártida. A sua impressionante tonalidade vermelha resulta da formação de óxidos de ferro quando a salmoura antiga, sem oxigénio, entra em contacto com o ar.

Os cientistas associaram agora uma súbita descarga de água vermelho-ferrugem em Blood Falls, na Antártida, a uma descida mensurável do glaciar que se encontra por cima.

Esta ligação indica que o fluxo vermelho não é apenas uma mancha à superfície: é um sinal visível de alterações de pressão e de movimentos ocultos de água nas profundezas do gelo.

Blood Falls na Antártida

Em setembro de 2018, um dispositivo de rastreio instalado no glaciar Taylor - um enorme rio de gelo que atravessa os Vales Secos de McMurdo, na Antártida - registou uma descida no momento em que uma câmara captou a ativação de Blood Falls.

Peter T. Doran, geocientista da Louisiana State University (LSU), fez corresponder essa descida à descarga e associou-a a uma redução da pressão.

Ao longo de várias semanas, a equipa observou a superfície a afundar-se e, depois, a recuperar, sugerindo um breve pulso de drenagem sob o glaciar.

A cobertura limitada deixou algumas lacunas, pelo que a monitorização futura terá de abranger mais locais para determinar com que frequência o glaciar liberta água.

Pressão sob o glaciar

A pressão acumula-se quando o peso do gelo aprisiona água salgada por baixo, mas o glaciar não consegue suportar essa compressão indefinidamente.

Em Blood Falls, o líquido provém de canais subglaciares situados sob o glaciar e isolados do ar, que podem abrir-se durante o movimento do gelo.

O peso e o avanço lento do gelo podem empurrar a mistura salgada para fissuras, por onde escapa em pulsações repentinas.

Estas pulsações continuam a ser difíceis de prever, pois pequenas alterações na tensão ou em bloqueios podem adiar uma libertação durante meses.

O sal mantém a água em movimento

O sal transforma a água comum numa mistura química resistente ao congelamento, mesmo quando a temperatura do ar permanece muito abaixo de zero.

Os investigadores chamam salmoura a esta água com elevada concentração de sal, que se mantém líquida em frio extremo e que Blood Falls transporta até à luz do dia.

Ao longo de centenas ou mesmo milhares de anos, ciclos repetidos de congelação podem concentrar os sais, deixando um líquido capaz de continuar a deslocar-se através do gelo.

Estes sais terão provavelmente origem em rochas e depósitos escondidos, e a sua composição química oferece pistas sobre o que existe sob o glaciar Taylor.

O ferro dá-lhe a cor vermelha

Em 1911, exploradores registaram a infiltração vermelha na frente do glaciar, e o local continua protegido por um plano de conservação antártico.

Quando o líquido entra em contacto com o ar, a oxidação - a reação do ferro com o oxigénio que o torna vermelho-ferrugem - altera a cor em poucos minutos.

Minúsculas partículas de ferro formam-se na água salgada subterrânea e depois tingem o gelo à medida que o fluxo se espalha pela encosta abaixo.

Esta rápida mudança de cor torna cada descarga fácil de detetar, ajudando os cientistas a acompanhar os momentos em que o sistema oculto se abre.

Os sensores registam o instante

Imagens diárias de uma câmara junto ao Lago Bonney, um lago antártico coberto de gelo, mostraram o aparecimento de novas manchas a 19 de setembro de 2018, cuja área continuou a aumentar.

Em simultâneo, um termístor do lago - um pequeno sensor que mede variações de temperatura - detetou uma descida da temperatura em profundidade durante a mesma descarga.

No relatório, os autores escreveram que «o registo fortuito de três conjuntos de dados distintos forneceu um sinal raro e coerente de um evento de drenagem de salmoura subglaciar».

Embora este registo tenha resultado apenas de uma curta janela de observação, mostrou quão depressa o sistema pode mudar depois de iniciar a descarga.

O gelo abranda e baixa

A superfície do glaciar desceu 1,5 cm, acompanhada por uma redução de quase 10% na velocidade do seu avanço. Quando a água drena, a pressão na base diminui; assim, o gelo pressiona mais intensamente a rocha e desloca-se com maior dificuldade.

«Estas observações demonstram que um evento prolongado de descarga de salmoura, caracterizado por pulsações episódicas de salmoura provenientes de sob o glaciar Taylor durante um mês, reduz a pressão da água subglaciar, o que baixa a superfície e reduz a velocidade do gelo», escreveu Doran.

Medições posteriores sugeriram que o gelo permaneceu ligeiramente mais lento do que antes, mas só séries de dados mais longas poderão confirmar uma alteração duradoura.

As camadas do lago sofrem perturbação

A cerca de 18 metros de profundidade, a água do lago arrefeceu até 1,5 °C durante as mesmas semanas.

A salmoura densa pode entrar no lago à profundidade em que o seu peso corresponde ao da água circundante e, a partir daí, espalhar-se lateralmente.

Essa entrada perturbou a estratificação, isto é, as camadas estáveis que impedem a mistura da água do lago, e terá provavelmente deslocado nutrientes na horizontal.

A vida nos lagos dos Vales Secos da Antártida concentra-se em faixas muito delimitadas, pelo que até pequenas perturbações podem alterar quem recebe alimento e energia.

Mapear a salmoura escondida

A partir do ar, um sensor aerotransportado detetou água salgada em profundidade sob o fundo do vale, longe de qualquer degelo.

Os sinais desse instrumento apontaram para trajetos de água subterrânea com pelo menos 4,8 quilómetros, o que significa que a salmoura pode atravessar a rocha antes de entrar no gelo.

Trabalhos posteriores recorreram a radar de penetração no gelo para seguir canais de salmoura dentro do próprio glaciar, ao longo de vários quilómetros de gelo.

Estes mapas ajudaram a explicar por que motivo a descarga pode surgir numa fissura, enquanto outra salmoura se infiltra silenciosamente no lago.

Vida sem oxigénio

No interior da salmoura, micróbios sobreviveram graças à química do ferro e do enxofre, mesmo depois de um longo isolamento sob o gelo.

Em vez de respirarem oxigénio, muitos deles terão provavelmente utilizado minerais dissolvidos como fonte de energia, mantendo o sistema vivo na escuridão.

Os geólogos estimam que o reservatório ficou aprisionado há entre três e cinco milhões de anos, tornando-o um dos líquidos mais antigos do vale.

Regras rigorosas restringem o acesso e mantêm a maioria das recolhas de amostras sob controlo apertado, pois elementos externos podem contaminar um habitat tão fechado.

Próximos passos

Blood Falls parece agora menos uma mancha invulgar e mais um ponto de libertação de pressão que liga o gelo, a rocha e o lago.

As próximas campanhas de campo poderão instalar redes de sensores mais abrangentes, permitindo à LSU testar se as tendências de aquecimento alteram a frequência com que o sistema liberta água.