Cachoeira de Sangue na Antártida: queda no Taylor Glacier revela pulso de salmoura

A Cachoeira de Sangue é um escoamento de água hipersalina e rica em ferro que vaza debaixo do Taylor Glacier, nos Vales Secos de McMurdo, na Antártida. O tom vermelho intenso aparece porque, quando essa salmoura antiga e sem oxigénio entra em contacto com o ar, formam-se óxidos de ferro.

Agora, cientistas relacionaram um surto repentino de água vermelho-ferrugem na Cachoeira de Sangue, na Antártida, a uma queda mensurável do glaciar que fica por cima.

Essa ligação indica que o vermelho não é apenas uma mancha superficial, mas um sinal visível de alterações de pressão e de deslocamento de água escondida, bem abaixo do gelo.

Cachoeira de Sangue na Antártida

Em setembro de 2018, um rastreador instalado no Taylor Glacier - um enorme “rio” de gelo que atravessa os Vales Secos de McMurdo, na Antártida - registou um rebaixamento no mesmo momento em que uma câmara captou a Cachoeira de Sangue a “ligar”.

Peter T. Doran, geocientista da Louisiana State University (LSU), comparou essa queda com o episódio de escoamento e associou o fenómeno a uma redução de pressão.

Ao longo de semanas, a equipa observou a superfície afundar e depois voltar ao nível anterior, o que aponta para um pulso de drenagem de curta duração sob o glaciar.

Como a cobertura de dados foi limitada e deixou lacunas, o acompanhamento futuro precisará monitorizar mais pontos para mostrar com que frequência o glaciar “ventila”.

Tensão sob o glaciar

A pressão aumenta quando um grande volume de gelo aprisiona água salgada por baixo, e o glaciar não consegue suportar esse aperto indefinidamente.

Na Cachoeira de Sangue, o líquido vem de canais subglaciais situados sob um glaciar e isolados do ar, que podem abrir durante o movimento do gelo.

O peso e o deslocamento lento (fluência) do gelo podem empurrar a mistura salina em direção a fraturas, de onde ela sai em pulsos súbitos.

Esses pulsos continuam difíceis de prever, porque pequenas variações de tensão ou um bloqueio podem adiar uma libertação por meses.

O sal mantém o fluxo

O sal transforma água comum numa mistura química que resiste ao congelamento, mesmo quando a temperatura do ar permanece muito abaixo de 0 °C.

Os investigadores chamam essa mistura de salmoura: água com muito sal que se mantém líquida em frio intenso - e é ela que a Cachoeira de Sangue leva até a superfície.

Ao longo de centenas e até milhares de anos, congelamentos repetidos podem concentrar os sais, deixando um líquido que continua a deslocar-se através do gelo.

Esses sais provavelmente vêm de rochas e depósitos ocultos, e a sua química oferece pistas sobre o que existe sob o Taylor Glacier.

O ferro dá a cor vermelha

Em 1911, exploradores registaram o vazamento vermelho na frente do glaciar, e um plano de proteção antártica ainda preserva a área.

Assim que o líquido encontra o ar, ocorre oxidação - o ferro reage com o oxigénio e fica vermelho-ferrugem - e a cor muda em poucos minutos.

Partículas minúsculas de ferro formam-se na água salgada no subsolo e, depois, mancham o gelo à medida que o fluxo se espalha encosta abaixo.

Como a mudança de cor é rápida, cada descarga fica fácil de identificar, o que ajuda os cientistas a marcar quando o sistema oculto se abre.

Sensores captam o momento

Fotogramas diários de uma câmara perto do Lago Bonney, um lago antártico coberto por gelo, mostraram novas manchas a começar em 19 de setembro de 2018, e a área tingida foi aumentando.

Ao mesmo tempo, um termístor no lago - um sensor pequeno que mede variações de temperatura - detetou uma queda de temperatura em profundidade durante a mesma descarga.

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

Embora apenas uma janela curta tenha gerado esse registo, ela mostrou quão depressa o sistema consegue mudar quando o processo começa.

O gelo desacelera e cede

Uma descida de cerca de 1,5 cm (0,6 polegada) na superfície do glaciar ocorreu junto com uma desaceleração de quase 10% no seu avanço. Quando a água drena, a pressão na base diminui, o gelo pressiona mais a rocha e passa a mover-se com maior dificuldade.

“Estas observações demonstram que um evento prolongado de descarga de salmoura, caracterizado por pulsos episódicos de salmoura provenientes debaixo do Taylor Glacier ao longo de um mês, reduz a pressão da água subglacial, o que baixa a superfície e reduz a velocidade do gelo”, escreveu Doran.

Medições posteriores indicaram que o gelo permaneceu um pouco mais lento do que antes, mas apenas séries mais longas podem confirmar se houve mudança duradoura.

As camadas do lago sofrem um abalo

A cerca de 18 metros (60 pés) de profundidade, a água do lago arrefeceu até 1,5 °C (2,7 °F) durante as mesmas semanas.

Salmoura densa pode entrar no lago na profundidade em que a sua densidade se iguala à da água ao redor e, então, espalhar-se para os lados.

Essa injeção perturbou a estratificação - camadas estáveis que impedem a mistura da água - e provavelmente deslocou nutrientes lateralmente.

A vida nos lagos dos Vales Secos antárticos organiza-se em faixas estreitas, por isso até pequenos abalos podem alterar quem recebe alimento e energia.

Mapeamento da salmoura escondida

Visto do ar, um sensor aerotransportado identificou água salgada profunda sob o fundo do vale, longe de qualquer degelo.

Os sinais desse equipamento apontaram para trajetos de água subterrânea com pelo menos 4,8 quilómetros (3 milhas) de extensão, o que significa que a salmoura pode viajar pela rocha antes de entrar no gelo.

Mais tarde, trabalhos com radar de penetração no gelo rastrearam canais de salmoura dentro do próprio glaciar, ao longo de vários quilómetros de gelo.

Esses mapas ajudaram a explicar por que o escoamento pode surgir numa fratura enquanto outra parte da salmoura entra discretamente no lago.

Vida sem oxigénio

No interior da salmoura, micróbios sobreviveram usando química do ferro e do enxofre, mesmo após longa isolação sob o gelo.

Em vez de “respirar” oxigénio, muitos deles provavelmente usam minerais dissolvidos como fonte de energia, o que mantém o sistema ativo na escuridão.

Geólogos estimam que o reservatório ficou preso entre três e cinco milhões de anos atrás, tornando-o um dos líquidos mais antigos do vale.

Regras rigorosas limitam o acesso e mantêm a maior parte das amostragens sob forte controlo, já que pessoas de fora podem contaminar um habitat tão fechado.

Para onde isso aponta

A Cachoeira de Sangue passa a parecer menos uma mancha estranha e mais um ponto de alívio de pressão que liga gelo, rocha e lago.

Nas próximas temporadas de campo, redes de sensores mais amplas podem ser instaladas, e a LSU poderá então testar se tendências de aquecimento alteram a frequência com que o sistema “ventila”.