O aquecimento do oceano pode desestabilizar o manto de gelo da Antártida Ocidental

À medida que o clima aquece e os glaciares e mantos de gelo da Antártida derretem, a subida resultante do nível do mar poderá deslocar centenas de milhões de pessoas em todo o mundo até ao final deste século.

Uma das grandes incertezas sobre a magnitude e a rapidez desta subida está em saber se zonas actualmente “estáveis” do Manto de Gelo da Antártida Ocidental podem tornar-se “instáveis”.

Uma dessas áreas situa-se na Costa de Siple, na Antártida Ocidental, onde rios de gelo escoam do continente e desaguam no oceano.

Este fluxo de gelo é travado pela Plataforma de Gelo de Ross, uma massa de gelo flutuante quase tão grande como Espanha, que retém o gelo assente em terra. Em comparação com outras plataformas de gelo da Antártida Ocidental, a Plataforma de Gelo de Ross sofre pouco degelo na sua base, pois o oceano sob ela é muito frio.

Embora esta região tenha permanecido estável nas últimas décadas, investigações recentes indicam que nem sempre foi assim. A datação por radiocarbono de sedimentos recolhidos sob o manto de gelo revela que este recuou centenas de quilómetros há cerca de 7.000 anos, tendo depois avançado novamente até à posição actual nos últimos 2.000 anos.

Compreender as causas deste processo pode ajudar-nos a prever melhor como o manto de gelo irá mudar no futuro. Na nossa nova investigação, avaliamos duas hipóteses principais.

Testar os cenários

Os cientistas têm ponderado duas explicações possíveis para este recuo e avanço históricos do manto de gelo. A primeira está relacionada com a crosta terrestre situada sob o manto de gelo.

Quando um manto de gelo diminui, a alteração da sua massa faz com que a crosta terrestre se eleve lentamente em resposta. Ao mesmo tempo, e de forma contra-intuitiva, o nível do mar baixa nas proximidades do gelo devido ao enfraquecimento da atracção gravitacional entre o manto de gelo e a água do oceano.

À medida que o manto de gelo afinou e recuou desde a última idade do gelo, a elevação da crosta e a descida local do nível do mar poderão ter voltado a fixar gelo flutuante ao fundo, levando o manto de gelo a avançar.

O papel do oceano na Costa de Siple

A outra hipótese defende que o comportamento do manto de gelo pode resultar de alterações no oceano. Quando a superfície oceânica congela e forma gelo marinho, expulsa sal para as camadas de água inferiores. Esta água fria e salgada é mais densa e mistura-se nas zonas profundas do oceano, incluindo sob a Plataforma de Gelo de Ross. Esse processo impede que correntes oceânicas quentes derretam o gelo.

Os sedimentos do fundo do mar e os testemunhos de gelo mostram que esta mistura profunda era mais fraca no passado, quando o manto de gelo estava a recuar. Isto indica que correntes oceânicas quentes poderão ter circulado sob a plataforma de gelo e derretido o gelo. A mistura intensificou-se quando o manto de gelo avançava.

Testámos estas duas explicações através de simulações computacionais do fluxo do manto de gelo, bem como das respostas da crosta terrestre e da superfície do mar às alterações do manto de gelo sob diferentes temperaturas do oceano.

Como a velocidade de elevação da crosta depende da viscosidade - ou aderência - do manto subjacente, realizámos simulações dentro dos intervalos estimados para a Antártida Ocidental. Um manto mais viscoso implica uma elevação mais lenta da crosta à medida que o manto de gelo se torna mais fino.

As simulações que melhor reproduziram os registos geológicos apresentavam um manto mais viscoso e um oceano mais quente durante o recuo do manto de gelo. Nestas simulações, o manto de gelo recua mais depressa à medida que o oceano aquece.

Quando o oceano arrefece, o manto de gelo simulado avança novamente até à sua posição actual. Isto significa que as alterações na temperatura do oceano explicam melhor o comportamento passado do manto de gelo, embora a taxa de elevação da crosta também influencie a sensibilidade do manto de gelo ao oceano.

O que isto significa hoje para a política climática

Tem sido dada muita atenção a estudos recentes que mostram que o degelo dos glaciares poderá ser irreversível em algumas zonas da Antártida Ocidental, como a enseada do Mar de Amundsen.

Perante esses estudos, os debates políticos centram-se em saber se devemos dar prioridade à adaptação à subida do nível do mar, em vez de reduzir as emissões de gases com efeito de estufa. Se o manto de gelo já está a derreter, será tarde demais para a mitigação?

O nosso estudo indica que é prematuro desistir da mitigação.

Os modelos climáticos globais executados em cenários de emissões elevadas apontam para menor formação de gelo marinho e menor mistura nas profundezas do oceano. Isto poderá provocar a mesma transição de um oceano frio para um oceano quente que causou um recuo extenso do manto de gelo há milhares de anos.

Para a Costa de Siple, na Antártida Ocidental, será preferível impedir que este aquecimento do oceano ocorra, algo que continua a ser possível se optarmos por um futuro de baixas emissões.

Dan Lowry, modelador de mantos de gelo e clima, GNS Science, e Holly Kyeore Han, investigadora de pós-doutoramento da NASA, NASA

Este artigo é republicado de The Conversation ao abrigo de uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.