Ondas gigantes invisíveis sob a Groenlândia fazem geleiras encolherem rapidamente.

Nos fiordes estreitos da Groenlândia, acontece muito mais do que imagens aéreas ou boias de medição conseguem sugerir. Agora, pesquisadores identificaram um sistema oculto: ondas internas no oceano, tão altas quanto prédios, provocadas por icebergs que despencam e atingem as geleiras no ponto mais vulnerável - pela parte de baixo, muito abaixo da superfície.

Quando um icebergue cai, começa uma reação em cadeia

Quando um bloco gigantesco se solta da frente de uma geleira e cai no mar, de fora aquilo parece um único episódio dramático. Há o estrondo, os respingos e as cenas impressionantes. Mas, dentro do fiorde, o que ocorre é bem mais complexo.

A massa em queda libera uma quantidade enorme de energia. Essa energia se propaga pela água na forma de ondas. Parte dela aparece na superfície, por exemplo como uma ondulação perceptível ou uma pequena maré de impacto. Ainda assim, esses movimentos superficiais são apenas a parte visível do processo.

“Abaixo da superfície, pacotes de ondas invisíveis atravessam o fiorde, tão altos quanto arranha-céus e com várias centenas de metros de profundidade.”

Os pesquisadores chamam isso de ondas internas. Elas não correm sobre a superfície da água, mas ao longo das camadas de transição entre águas com densidades diferentes - por exemplo, entre a água mais fria e leve no topo e a água um pouco mais quente e salgada nas camadas inferiores. Na Groenlândia, essas ondas internas podem alcançar alturas comparáveis às de um edifício alto.

Essas ondas funcionam como um misturador colossal: arrastam água mais quente das profundezas para cima e puxam a água mais fria da superfície para baixo. Com isso, massas de água relativamente quentes voltam repetidamente a tocar a base das línguas das geleiras que avançam para o mar.

Fibra óptica como ouvinte no fundo do mar

Para conseguir observar esses processos, a oceanografia tradicional já não bastava. Satélites enxergam apenas a superfície, e boias isoladas entregam dados muito grossos. Por isso, uma equipe internacional recorreu a uma solução incomum em um fiorde no sul da Groenlândia: usar fibra óptica como um sensor gigante.

Um cabo de fibra óptica com cerca de 10 quilômetros foi instalado no fundo do mar. Com uma técnica de sensoriamento acústico distribuído, cada metro dessa fibra se transforma em um ponto de medição. Pulsos curtos de laser percorrem o cabo, e pequenas deformações e variações de temperatura alteram o sinal refletido de volta.

• cada trecho da fibra responde a vibrações no subsolo e na água
• o sistema detecta movimentos de ondas, correntes e icebergs
• mudanças de temperatura podem ser mapeadas com altíssima precisão espacial

A partir dessa rede densa de dados, os pesquisadores conseguiram reconstruir como, depois de cada desprendimento de icebergue, uma sequência de ondas atravessava o fiorde. As primeiras ondas seguiam visíveis pela superfície e perdiam força relativamente rápido. Em seguida vinham ondas internas em série, que percorriam a coluna d’água por horas - invisíveis, mas extremamente eficientes.

A fusão acompanha o ritmo das ondas

Com os novos dados, tornou-se possível apresentar, pela primeira vez, números concretos. As ondas internas trazem repetidamente água mais quente das profundezas até a base da geleira. Ali, a temperatura sobe localmente a ponto de o gelo derreter diretamente na água do mar.

“Uma única fase de onda pode desgastar cerca de 1 centímetro da parte inferior de uma geleira - e isso se repete sem parar.”

Ao longo de um dia, isso pode somar até 1 metro de fusão. Esse valor é da mesma ordem de grandeza que o avanço diário de algumas geleiras. Em outras palavras: enquanto as massas de gelo avançam lentamente para dentro do fiorde, a água vai removendo material de baixo quase no mesmo ritmo.

Isso também altera o formato da frente da geleira. Ela fica escavada por baixo, mais frágil e menos estável. O resultado é que novos blocos grandes se desprendem e caem na água - e, por sua vez, geram novas séries de ondas. Os pesquisadores descrevem isso como uma espécie de efeito de tigela: cada desprendimento prepara o seguinte.

Uma geleira como sua própria máquina de derretimento

Essa nova leitura dos processos coloca as geleiras da Groenlândia sob outra luz. Até agora, o foco recaía principalmente sobre o aumento da temperatura do ar e sobre o aquecimento geral da água do mar. Agora fica claro que as próprias geleiras também funcionam como amplificadores.

Os períodos em que elas derretem na superfície no verão e praticamente descansam no inverno já não explicam tudo. Com o constante desprendimento de gelo nos fiordes e as ondas internas que surgem em seguida, o sistema cria uma espécie de retroalimentação: mais desprendimentos geram mais mistura, que por sua vez provoca mais fusão na base - e isso desencadeia novos desprendimentos.

Nos modelos de fusão subaquática, esse mecanismo de reforço vinha sendo amplamente ignorado. Por isso, estimativas anteriores da fusão abaixo da água estavam, em parte, subestimadas por vários fatores. Só a análise dos dados de fibra óptica deixou claro quão energéticas e persistentes são essas ondas ocultas.

Um fiorde como laboratório para o futuro dos oceanos

A geleira Eqalorutsit Kangilliit Sermiat, no sul da Groenlândia, é uma das mais bem documentadas. Sua língua de gelo avança diretamente para o mar, e ela é considerada uma típica geleira de maré. Esse tipo de geleira responde com sensibilidade a mudanças no oceano.

Sozinha, essa geleira lança cerca de 3,6 km³ de gelo no mar todos os anos. Em comparação, isso é quase três vezes o volume da conhecida geleira Rhône, na Suíça. Cada um desses icebergs volta a acionar, ao cair no fiorde, as ondas invisíveis que misturam a água.

O que acontece ali em pequena escala é uma peça de um quadro muito maior. A camada de gelo da Groenlândia armazena enormes volumes de água. Se derretesse por completo, o nível médio global do mar subiria cerca de 7 metros. Ainda falta muito para chegar a esse cenário, mas cada centímetro adicional já afeta cidades costeiras, ressacas de tempestade e lençóis freáticos.

Efeitos sobre o clima e as correntes

A aceleração da fusão nos fiordes da Groenlândia também altera a circulação oceânica. A água de degelo é mais doce e menos densa do que a água salgada do mar. Ela se espalha pela superfície e interfere em sistemas de corrente em grande escala, como a Corrente do Atlântico Norte, da qual faz parte a conhecida Corrente do Golfo.

Se esse enorme transporte de calor muda, os padrões de tempo em toda a região do Atlântico Norte também mudam. Isso pode aparecer na Europa como trajetórias diferentes de tempestades, períodos mais longos de chuva ou ondas de calor deslocadas. As ondas silenciosas sob os icebergs da Groenlândia, portanto, têm um alcance muito longo - até o cotidiano da Europa Central.

Por que os satélites esbarram em limites

Muita gente associa o derretimento do gelo a imagens aéreas espetaculares: línguas de geleira encolhendo, campos de neve sujos, placas de gelo se abrindo. Tudo isso é real, mas mostra sobretudo a superfície. Os processos decisivos, porém, muitas vezes ocorrem a algumas centenas de metros de profundidade.

Satélites medem diferenças de altitude, velocidades de fluxo e temperaturas na superfície. As ondas internas no fiorde permanecem fora do alcance deles. Até agora, esses fenômenos só podiam ser intuídos com sondas isoladas em boias ou em embarcações. A técnica de fibra óptica, por outro lado, adensa os pontos de medição a uma escala antes inalcançável - na prática, cada metro do cabo fornece dados.

“Com isso, entra no campo de visão uma parte inteira do sistema climático que até agora parecia uma caixa-preta: a interação entre gelo e mar em profundidade.”

Termos e contexto explicados de forma breve

O que são ondas internas?

As ondas internas não se deslocam na parte de cima da água, mas ao longo de camadas internas da coluna d’água. Onde águas com temperaturas ou salinidades diferentes se encontram, forma-se uma espécie de fronteira invisível. Se essa fronteira é perturbada - por exemplo, por um icebergue em queda -, a onda percorre essa linha invisível.

Essas ondas podem crescer muito porque a água mais densa nas camadas inferiores reage com mais inércia. Elas transportam energia e misturam as camadas. Para as geleiras, isso significa que água mais quente das profundezas chega a regiões que por muito tempo foram consideradas relativamente estáveis.

Sensoriamento acústico distribuído e seu potencial no dia a dia

A técnica de fibra óptica foi desenvolvida originalmente para usos bem diferentes, como o monitoramento de oleodutos ou de linhas ferroviárias. O fato de agora ela se firmar como ferramenta da pesquisa polar mostra seu potencial:

• cabos de fibra óptica já existentes podem virar sensores climáticos
• grandes trechos costeiros podem ser monitorados de forma contínua
• riscos de deslizamentos de encostas ou abalos submarinos podem ser identificados mais cedo

Para a pesquisa climática, isso abre uma nova fonte de dados que não se limita à Groenlândia. Geleiras no Alasca, nas bordas da Antártida ou em lagos de alta montanha também respondem a processos semelhantes. Onde gelo e água se encontram, ondas internas e correntes ocultas podem influenciar fortemente a taxa de fusão.

Para as regiões costeiras do mundo, isso levanta uma pergunta muito concreta: com que rapidez obras de proteção, planejamento urbano e modelos de seguro vão conseguir se adaptar a um mar que não apenas sobe aos poucos, mas também se comporta de forma mais imprevisível por causa desses efeitos de amplificação, muito mais do que se imaginava por tanto tempo?