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

Pesquisador em roupa laranja coleta amostra de gelo derretido com equipamento eletrônico no Ártico.

“Blood Falls” Antarctica

O que parece uma simples “mancha” vermelha na frente do Taylor Glacier, na Antártida, é na verdade a saída de uma água hipersalina e rica em ferro que vem debaixo do gelo, nos McMurdo Dry Valleys. O tom vermelho chamativo aparece quando essa salmoura antiga, que ficou sem oxigênio por muito tempo, entra em contato com o ar e forma óxidos de ferro.

Agora, cientistas conectaram um pulso repentino dessa água cor de ferrugem a uma queda mensurável no próprio gelo acima da nascente. Essa relação indica que o fenômeno é um sinal visível de mudanças de pressão e de movimento de água escondida em profundidade, não apenas algo superficial.

Em setembro de 2018, um rastreador no Taylor Glacier, um enorme “rio” de gelo que atravessa os McMurdo Dry Valleys, registrou uma queda exatamente quando uma câmera capturou a Blood Falls “ligando”.

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

Ao longo de semanas, a equipe observou a superfície afundar e depois se recuperar, sugerindo um pulso de drenagem de curta duração sob o glaciar.

Como a cobertura foi limitada e deixou lacunas, o monitoramento futuro precisa acompanhar mais pontos para mostrar com que frequência o glaciar “desabafa”.

Stress beneath the glacier

A pressão se acumula quando a massa do gelo prende água salgada sob ela - e o glaciar não consegue sustentar esse aperto para sempre.

Na Blood Falls, o líquido vem de canais subglaciais sob o gelo, isolados do ar, que podem se abrir durante o movimento do glaciar.

O peso e a lenta deformação do gelo podem empurrar essa mistura salgada em direção a fraturas, de onde ela sai em pulsos súbitos.

Esses pulsos continuam difíceis de prever, porque pequenas mudanças de tensão ou bloqueio podem segurar uma liberação por meses.

Salt keeps it flowing

O sal transforma água comum em uma mistura química que resiste ao congelamento, mesmo quando as temperaturas do ar permanecem muito abaixo de zero.

Os pesquisadores chamam essa mistura de salmoura: água com muito sal que segue líquida no frio extremo, e a Blood Falls a traz para a luz do dia.

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

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

Iron turns it red

Em 1911, exploradores registraram o vazamento vermelho na face do glaciar, e um plano de proteção na Antártida ainda resguarda a área.

Assim que o líquido encontra o ar, ocorre a oxidação - o ferro reage com o oxigênio e fica vermelho-ferrugem - mudando a cor em questão de minutos.

Partículas minúsculas de ferro se formam na água salgada no subsolo e, depois, mancham o gelo conforme o fluxo se espalha ladeira abaixo.

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

Sensors catch the moment

Quadros diários de uma câmera perto do Lake Bonney, um lago antártico coberto por gelo, mostraram uma nova mancha se formando a partir de 19 de setembro de 2018, e a área manchada aumentou.

Ao mesmo tempo, um termistor do lago - um pequeno sensor que mede mudanças de temperatura - detectou uma queda de temperatura em profundidade durante a mesma descarga.

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

Foi uma janela curta que gerou esse registro, mas ela capturou o quão rápido o sistema pode mudar quando começa.

Ice slows and sags

Uma queda de 0,6 polegada (cerca de 1,5 cm) na superfície do glaciar veio junto com uma desaceleração de quase 10% no avanço. Quando a água drena, a pressão na base diminui, então o gelo pressiona mais a rocha e passa a deslizar com menos facilidade.

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

Medições posteriores sugeriram que o gelo continuou um pouco mais lento do que antes, mas só séries mais longas podem confirmar uma mudança duradoura.

Lake layers get jolted

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

A salmoura, por ser densa, pode entrar no lago na profundidade em que seu peso se iguala ao da água ao redor e, então, se espalhar lateralmente.

Essa injeção mexeu na estratificação - camadas estáveis que impedem a mistura da água - e provavelmente deslocou nutrientes de lado.

A vida nos lagos dos Dry Valleys se organiza em faixas bem definidas, então mesmo pequenos “trancos” podem mudar quem recebe alimento e energia.

Mapping hidden brine

Do ar, um sensor aerotransportado detectou água salgada profunda sob o fundo do vale, longe de qualquer derretimento.

Os sinais desse equipamento apontaram para caminhos de água subterrânea com pelo menos três milhas (4,8 quilômetros) de extensão, o que significa que a salmoura pode atravessar rocha antes de entrar no gelo.

Trabalhos posteriores usaram radar de penetração no gelo para rastrear canais de salmoura dentro do próprio glaciar, ao longo de várias milhas de gelo.

Esses mapas ajudaram a explicar por que o escoamento pode aparecer em uma única fenda enquanto outra parte da salmoura entra silenciosamente no lago.

Life without oxygen

No fundo da salmoura, micróbios sobreviveram usando a química do ferro e do enxofre, mesmo após um longo isolamento sob o gelo.

Em vez de “respirar” oxigênio, muitos deles provavelmente usaram minerais dissolvidos como fonte de energia, mantendo 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 rígidas limitam o acesso e mantêm a maior parte das coletas sob controle, já que pessoas de fora podem contaminar um habitat tão fechado.

Where this leads

A Blood Falls passa a parecer menos uma curiosidade manchada e mais um ponto de alívio de pressão que conecta gelo, rocha e lago.

Nas próximas temporadas de campo, redes de sensores mais amplas podem ser instaladas, e a LSU poderia testar se tendências de aquecimento mudam a frequência com que o sistema libera esses pulsos.

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