Como o lago do 79°N Glacier está rachando, aos poucos, a língua de gelo Nioghalvfjerdsbræ

Lá no alto, acima do Oceano Ártico, existe um tipo de “plataforma” de gelo flutuante que muita gente imaginava ser relativamente estável. Só que ela está se dobrando, rachando e até levantando - tudo porque a água do degelo está correndo por dentro do gelo, como um encanamento improvisado, oferecendo uma rara cena em tempo quase real de como o aquecimento pode desestabilizar rapidamente um glaciar.

O que acontece ali ajuda a entender um risco maior: quando a água encontra caminho através de fraturas, ela não apenas some - ela altera a estrutura do gelo e pode acelerar o deslocamento em direção ao mar. É exatamente esse processo que os cientistas estão acompanhando na língua de gelo do Nioghalvfjerdsbræ, o famoso 79°N Glacier.

A glacier tongue under pressure

Na remota costa nordeste da Groenlândia, a língua de gelo do Nioghalvfjerdsbræ - mais conhecida como 79°N Glacier - virou um laboratório natural para cientistas do clima. Ela é uma das apenas três grandes línguas de geleira flutuantes ainda existentes na Groenlândia. Só isso já a torna crucial para projeções futuras de elevação do nível do mar.

Desde meados dos anos 1990, a região aqueceu de forma acentuada. A água do oceano, mais quente, vem atacando o glaciar por baixo. Ao mesmo tempo, o aumento da temperatura do ar transformou partes da superfície em uma paisagem sazonal de lagoas e riachos.

Em 1995, imagens de satélite mostraram algo novo: um grande lago de água de degelo “empoleirado” bem em cima da língua de gelo. Esse lago, com cerca de 21 km², passou a ser o foco de um estudo detalhado liderado por pesquisadores do Alfred Wegener Institute (AWI), na Alemanha.

O lago não apenas congela e volta a congelar. Ele drena repetidamente em eventos súbitos e violentos que remodelam o próprio glaciar.

A equipe já documentou sete grandes drenagens desse único lago - quatro delas só nos últimos cinco anos. Cada episódio envia volumes enormes de água doce correndo por fraturas e poços verticais no gelo, até a base do glaciar, e daí em direção ao oceano.

A giant lake that disappears overnight

Seven drainages, growing faster and stranger

Quando o lago drena, isso acontece rápido - na escala de horas a dias. Em imagens de satélite tiradas antes e depois, uma superfície azul-clara some de repente e dá lugar a um terreno opaco, quebradiço. Onde havia água tranquila, aparece um padrão complexo de rachaduras.

A partir de 2019, cientistas do AWI notaram uma geometria nova e chamativa nesses campos de fraturas: grandes formações triangulares irradiando para fora da bacia drenada. Essas feições não se parecem com os padrões mais circulares, tipo “sumidouro”, que costumam aparecer quando lagos superficiais drenam em outros glaciares.

Os campos triangulares de fraturas funcionam como funis gigantes, canalizando a água para aberturas no gelo com dezenas de metros de largura.

Essas aberturas são chamadas de moulins - poços verticais que atuam como ralos na superfície do glaciar, levando a água de degelo direto até a base, às vezes a mais de 1 km de profundidade. Quando o lago passa de um nível crítico, esses moulins conseguem escoar quantidades enormes de água em pouquíssimo tempo.

Imagens de aviões e satélites também mostram que, mesmo depois de uma grande drenagem, a água continua fluindo pelos moulins por um período. Ou seja: o glaciar é “lavado” por pulsos repetidos de degelo, e não por um único jato isolado.

The strange behaviour of “living” ice

O estudo também reforça como o gelo pode se comportar de um jeito pouco intuitivo. O gelo glacial escoa como um líquido muito espesso ao longo de anos e décadas, mas também dobra e “volta” como um material elástico em escalas de tempo menores.

Essa dupla natureza ajuda a explicar por que o sistema triangular de fraturas dura tanto. Na superfície, as fraturas ficam visíveis e praticamente inalteradas por anos. Dentro do glaciar, medições de radar mostram que os canais evoluem, se comprimem e se fecham parcialmente conforme o gelo escoa e recongela - mas não desaparecem por completo.

Isso significa que cada temporada de degelo no verão não começa do zero. Fragilidades já existentes podem ser reativadas quando chega água nova, o que pode explicar por que o lago tem drenado com mais frequência nos últimos anos.

• Comportamento viscoso: o gelo escorre lentamente ladeira abaixo sob seu próprio peso.
  
• Comportamento elástico: o gelo pode flexionar, rachar e retornar quando sofre estresse rápido.
  
• Resultado: sistemas de fraturas duradouros que podem reabrir quando a pressão da água aumenta.
  

When water lifts an entire glacier

A hidden blister beneath the ice

Uma das descobertas mais marcantes do estudo do AWI vem de sombras sutis em fotos aéreas e de ecos registrados por radar que penetra o gelo.

Ao longo de algumas linhas de fratura, os dois lados da rachadura não ficam na mesma altura. Um lado aparece ligeiramente elevado, sugerindo que o gelo foi empurrado para cima a partir de baixo. A maior elevação está justamente sob a antiga bacia do lago.

Grandes volumes de água da drenagem parecem ter se acumulado sob o glaciar, formando um lago subglacial pressurizado que levanta fisicamente a língua de gelo acima dele.

Perfis de radar indicam algo como uma bolha de água presa sob o glaciar. Essa pressão extra força o gelo para cima, deformando a superfície em vários metros. Notavelmente, mais de 15 anos após a primeira grande drenagem, as fraturas superficiais associadas a esse soerguimento ainda estão visíveis.

Esse levantamento faz mais do que mudar a forma do glaciar. Quando a pressão da água aumenta na base, a fricção entre o gelo e a rocha ou sedimento abaixo diminui. Isso pode permitir que o glaciar deslize mais rápido rumo ao mar, especialmente durante ou logo após os eventos de drenagem.

Is the glacier entering a new state?

Combinando imagens de satélite, radar aerotransportado e simulações de computador, a equipe reconstruiu como o lago enche e esvazia, como as fraturas se espalham e como os canais internos abrem e se fecham.

Eles usaram modelos viscoelásticos - ferramentas matemáticas que consideram tanto o comportamento “fluido” quanto o “elástico” do gelo - para testar se essas rotas de drenagem conseguem se fechar totalmente de novo, ou se cada evento deixa o sistema um pouco mais preparado para o próximo.

A pergunta central agora é se drenagens repetidas empurraram o glaciar para um modo de comportamento diferente, menos estável.

Ao longo de aproximadamente uma década, o lago mudou de rompimentos esporádicos para um padrão mais regular de drenagens rápidas e repetidas. Cada evento injeta um pulso extremo de água de degelo “por baixo” do glaciar, mudando as condições na base em escalas de horas a dias.

Agora, os pesquisadores se perguntam se o glaciar ainda consegue voltar todo ano a uma configuração de inverno mais “quieta”, ou se já cruzou um limiar em que fraturas e canais passam a ser feições semi-permanentes, prontas para reativar assim que o degelo recomeça.

Why one lake matters for global sea level

Cracks climbing higher up the glacier

Os detalhes de um único lago em um único glaciar podem parecer algo muito local. Mas, para quem modela mantos de gelo, esse sistema oferece dados raros sobre como o degelo superficial se conecta a uma “hidráulica” profunda e invisível dentro de grandes massas de gelo.

À medida que a atmosfera esquenta, a faixa onde poças de degelo conseguem se formar está avançando para o interior e para altitudes maiores na encosta do 79°N Glacier. Novas fraturas e lagos agora afetam uma área maior da língua de gelo do que nos anos 1990.

Esse processo não é exclusivo do nordeste da Groenlândia. Em toda a camada de gelo, milhares de lagos sazonais surgem a cada verão. Alguns apenas recongelam. Outros drenam de forma catastrófica, perfurando centenas de metros de gelo. Até agora, os modelos têm dificuldade para representar esses eventos com realismo.

Process	Effect on glacier
Surface melt and lake formation	Adds weight and water pressure on the ice surface
Lake drainage through moulins	Rapidly delivers water to the glacier base
Basal water pressure increase	Reduces friction, can speed up ice flow
Repeated drainage cycles	Maintains fractures and channels, shifts glacier behaviour

O estudo do AWI traz geometrias medidas de fraturas, tempos de drenagem e evidências de estruturas internas duradouras que agora podem ser incorporadas a modelos numéricos da Camada de Gelo da Groenlândia. Modelos melhores, por sua vez, ajudam a reduzir a incerteza nas projeções de quão rápido o gelo vai escoar para o oceano conforme o planeta aquece.

Key terms and what they really mean

Alguns termos técnicos usados nessa pesquisa escondem ideias simples:

• Moulin: um poço quase vertical no gelo que transporta a água da superfície até a base de um glaciar. Pense nisso como um cano de drenagem gigante, escavado pela água em movimento.
  
• Subglacial lake: um corpo de água líquida preso sob o gelo. Esses lagos podem ser pequenas poças ou grandes bacias que se estendem por quilômetros.
  
• Viscoelastic modelling: uma forma de simular materiais que tanto escoam quanto “rebatem”. Para glaciares, isso ajuda a prever como o gelo racha, flexiona e se deforma lentamente.
  
• Glacier tongue: uma extensão longa e estreita de gelo que flutua no mar enquanto ainda está conectada à camada principal de gelo em terra.
  

Entender esses processos também deixa mais claro o risco. Uma língua de glaciar enfraquecida por fraturas pode se romper com mais facilidade quando exposta a tempestades, aquecimento do oceano ou água extra de degelo. Se grandes blocos se desprendem, eles removem uma espécie de “portão” natural que desacelera o gelo dos vales do interior antes de chegar ao oceano.

Uma preocupação que vem ganhando força é o efeito combinado do degelo na superfície e do calor do oceano. A água do mar mais quente pode afinar a língua flutuante por baixo ao mesmo tempo em que lagos e rachaduras a fragilizam por cima. Esse estresse duplo pode encurtar a vida útil de estruturas como a língua do 79°N Glacier, fazendo com que mais gelo seja descarregado no oceano aberto mais cedo do que o esperado.

Pesquisadores já estão rodando cenários futuros em que as temporadas de degelo ficam mais longas e os lagos se formam mais cedo no ano. Nessas simulações, as drenagens se tornam mais frequentes, os sistemas de água na base permanecem ativos por mais tempo e a língua de gelo responde com escoamento mais rápido e maior flexão. Embora os números exatos variem entre modelos, eles apontam para a mesma direção: esse comportamento de “rachar e drenar” tende a se intensificar à medida que o Ártico aquece.