A taxa acelerada de derretimento torna o manto de gelo da Groenlândia a maior barragem do mundo

Os pesquisadores observaram taxas extremamente altas de derretimento na parte inferior da camada de gelo da Groenlândia, devido a grandes quantidades de água derretida caindo da superfície para a base. À medida que a água do degelo cai, a energia é convertida em calor em um processo como a energia hidrelétrica de grandes barragens.

Uma equipe internacional de cientistas liderada pela Universidade de Cambridge descobriu que o efeito da solúvel em água A descida da superfície do manto de gelo para a camada inferior – um quilômetro ou mais – é de longe a maior fonte de calor sob o segundo maior manto de gelo do mundo, resultando em Um alto grau solubilidade em sua base.

O efeito lubrificante da água derretida tem uma forte influência no movimento das geleiras e na quantidade de gelo descarregada no oceano, mas medir as condições diretamente abaixo de 1 km de gelo é um desafio, principalmente na Groenlândia, onde as geleiras estão entre as que se movem mais rapidamente no mundo.

Essa falta de medições diretas torna difícil entender o comportamento dinâmico da camada de gelo da Groenlândia e prever mudanças futuras. Como as perdas de gelo têm sido associadas ao derretimento e à desgaseificação, a camada de gelo da Groenlândia é agora o maior contribuinte para o aumento global do nível do mar.

Agora, em um estudo publicado na Anais da Academia Nacional de CiênciasA equipe liderada por Cambridge descobriu que a energia gravitacional da formação de água derretida na superfície se transforma em calor quando é transferida para a base através de grandes rachaduras no gelo.

Todo verão, milhares de lagos e riachos derretidos se formam na superfície do manto de gelo da Groenlândia à medida que as temperaturas aumentam e a luz do sol aumenta diariamente. Muitos desses lagos drenam rapidamente para o fundo da camada de gelo, caindo através de grandes rachaduras e fraturas que se formam no gelo. Com o fornecimento contínuo de água de córregos e rios, as conexões entre o convés e o leito geralmente permanecem abertas.

Como parte do financiamento da UE transponder O professor Paul Kristofferson, do Scott Polar Research Institute, em Cambridge, estudou lagos de água derretida, como e por que eles estão drenando tão rapidamente e seu impacto no comportamento geral da camada de gelo à medida que as temperaturas globais continuam a subir.

O trabalho atual, que inclui pesquisadores da Universidade de Aberystwyth, é o culminar de um estudo de sete anos que se concentrou em Store Glacier, uma das maiores aberturas de calota de gelo da Groenlândia.

“Ao estudar o derretimento primário de camadas de gelo e geleiras, observamos fontes de calor, como fricção, energia geotérmica e calor latente liberado à medida que a água congela e a perda de calor no gelo acima”, disse Kristofferson. “Mas o que nós realmente não olhamos é o calor da própria descarga da água derretida. Há muita energia gravitacional armazenada na água que se forma na superfície e quando ela cai, a energia tem que ir para algum lugar.”

Para medir as taxas de derretimento basal, os pesquisadores usaram a sondagem de eco de rádio sensível à fase, uma técnica desenvolvida no British Antarctic Survey e usada anteriormente em camadas de gelo flutuantes na Antártida.

“Não tínhamos certeza de que essa tecnologia também funcionaria em uma geleira da Groenlândia de fluxo rápido”, disse o primeiro autor, Dr. Tun Gan Young, que instalou o sistema de radar no Store Glacier como parte de sua tese de doutorado. em Cambridge. “Comparado com a Antártida, o gelo se deforma muito rapidamente e há muita água derretida no verão, o que complica o trabalho.”

As taxas de fusão basais observadas com radar eram muitas vezes tão altas quanto as taxas de fusão medidas na superfície com uma estação meteorológica: no entanto, a superfície recebe energia do sol enquanto a base não. Para interpretar os resultados, os pesquisadores de Cambridge colaboraram com cientistas da Universidade da Califórnia em Santa Cruz e do Serviço Geológico da Dinamarca e da Groenlândia.

Os pesquisadores estimaram que até 82 milhões de metros cúbicos de água derretida foram transportados para o fundo da Geleira Store por dia durante o verão de 2014. Eles estimaram a energia gerada pela queda de água durante os períodos de potência máxima de derretimento produzidos pela Barragem das Três Gargantas da China, a maior usina hidrelétrica do mundo. o cientista. Com uma área de derretimento que se estende por quase um milhão de quilômetros quadrados no auge do verão, a camada de gelo da Groenlândia produz mais energia hidrelétrica do que as dez maiores do mundo. energia hidroeletrônica estações combinadas.

“Dado o que estamos vendo em latitudes mais altas em termos de mudança climática, essa forma de energia hidrelétrica pode facilmente dobrar ou triplicar, e ainda não incluímos esses números, mesmo quando estimamos a contribuição da camada de gelo para o aumento do nível do mar”, disse ele. . Christophersen.

Para verificar as altas taxas de fusão basal registradas pelo sistema de radar, a equipe combinou medições independentes de temperatura de sensores instalados em um poço próximo. Na base, eles descobriram que a temperatura da água é de +0,88 graus Celsius, o que é inesperadamente quente para a base de uma camada de gelo com ponto de fusão de -0,40 graus.

“As observações do poço confirmaram que a água derretida aumenta quando atinge o leito”, disse Kristofferson. “A razão é que o sistema de drenagem primária é muito menos eficiente do que as fraturas e canais que movem a água através do gelo. A baixa eficiência de drenagem leva ao aquecimento por atrito dentro da própria água. Quando excluímos essa fonte de calor de nossos cálculos, as estimativas teóricas de a taxa de derretimento foi de duas ordens de magnitude. O calor gerado pela queda da água está derretendo o gelo de baixo para cima, e a taxa de derretimento que estamos relatando é absolutamente sem precedentes.”

O estudo fornece a primeira evidência concreta do mecanismo de perda de massa de gelo, que ainda não foi incluído nas projeções de aumento global do nível do mar. Enquanto as altas taxas de derretimento são específicas para o calor gerado nas vias de drenagem subglaciais que transportam água de superfície, o volume de água de superfície produzido na Groenlândia é enorme e crescente, quase todo drenando para o fundo.