Far abaixo do gelo da Antártida, um gigante enterrado está a mudar a forma como os cientistas pensam sobre paisagens antigas e sobre a subida do nível do mar no futuro.
O que começou com algumas rochas cor-de-rosa solitárias pousadas em cristas geladas transformou-se numa das histórias antárticas mais intrigantes da década, ligando medições aéreas, geologia do Jurássico e o futuro das nossas zonas costeiras.
Um gigante de granito escondido sob o gelo
Nos remotos Montes Hudson, na Antártida Ocidental, os investigadores deparavam-se repetidamente com blocos rochosos que não pareciam pertencer ali. Entre picos vulcânicos escuros, estes blocos de granito rosa-claro destacavam-se como visitantes perdidos. A sua composição correspondia a rochas de locais como a Bretanha, em França, e não ao terreno local.
Os geólogos suspeitaram que havia uma história mais profunda. Usando datação radiométrica em minúsculos grãos minerais presos dentro das pedras, as equipas determinaram a sua idade: cerca de 175 milhões de anos, do período Jurássico. Nessa altura, dinossauros percorriam continentes verdejantes e a Antártida integrava o supercontinente Gondwana.
No entanto, estas rochas jurássicas estão hoje no alto de cristas antárticas modernas, longe de qualquer afloramento óbvio de granito. Algo as tinha deslocado. A peça em falta veio do céu.
Como um avião “pesou” uma montanha
Para mapear a rocha-mãe escondida sob a camada de gelo, o British Antarctic Survey utiliza aviões de investigação equipados com gravímetros. Estes instrumentos detetam alterações minúsculas na atração gravitacional da Terra à medida que o avião atravessa diferentes tipos de terreno.
Quando o avião passou sobre a região do Glaciar Pine Island, os dados mostraram uma anomalia gravitacional forte e desconcertante. A atração tornava-se ligeiramente mais intensa, sugerindo a presença, sob o gelo, de um corpo rochoso enorme e denso.
Em conjunto com amostras recolhidas no terreno, medições de gravidade ultra-precisas revelaram um maciço granítico com quase 100 km de comprimento e até 7 km de espessura, enterrado sob um dos glaciares que mais rapidamente estão a mudar na Antártida.
Ao integrar leituras de gravidade com mapeamento por radar da espessura do gelo, os investigadores delinearam a forma deste maciço subglacial. Está como um Mont Blanc invertido, preso sob centenas de metros de gelo por baixo do Glaciar Pine Island, uma das saídas mais monitorizadas da Calota de Gelo da Antártida Ocidental.
De rocha-mãe enterrada a blocos erráticos
Os blocos cor-de-rosa e o sinal de gravidade finalmente encaixaram. A química das rochas coincidia com a composição provável do maciço oculto. A idade também. Não eram pedras estrangeiras largadas por alguma corrente antiga. Eram fragmentos do próprio gigante enterrado, arrancados e transportados.
O mecanismo é brutal, mas simples. Os glaciares funcionam como tapetes rolantes em movimento. À medida que o gelo flui, raspa, arranca e tritura a rocha-mãe por baixo, erodindo blocos e pó. Durante o último máximo glaciário, há cerca de 20 000 anos, o Glaciar Pine Island era mais espesso e mais extenso. A sua massa de gelo estendia-se por regiões que hoje são picos expostos.
Sob esse gelo mais espesso, o glaciar parece ter arrancado pedaços do maciço granítico. À medida que o clima aqueceu e o glaciar afinou e recuou, abandonou esses blocos de granito em cristas vulcânicas próximas, como pistas numa vasta cena de crime geológica.
Glaciares como bulldozers de memória longa
Para os cientistas do clima, estas rochas encalhadas funcionam quase como cápsulas do tempo. Transportam informação sobre por onde o glaciar fluía, quão espesso era e quão vigorosamente erodia o terreno.
Cada bloco, depois de associado à sua fonte enterrada, ajuda a reconstruir a espessura do gelo no passado, os caminhos de escoamento e as taxas de erosão que hoje não podem ser observadas diretamente.
Reconstruir este retrato antigo importa porque os glaciares respondem ao calor e às mudanças do oceano ao longo de séculos. O seu comportamento passado limita (e esclarece) como poderão reagir num futuro próximo. Se o Glaciar Pine Island já fluiu sobre o granito com determinada espessura e velocidade, o afinamento atual pode ser comparado com essas condições.
O estudo destaca como os glaciares:
- erodem enormes quantidades de rocha por abrasão e arrancamento
- transportam esses fragmentos ao longo de dezenas ou centenas de quilómetros
- depositam-nos quando a margem de gelo recua, deixando blocos “erráticos” isolados
- registam a extensão e espessura do gelo no passado pela posição e composição desses erráticos
Esta memória geológica de longo prazo torna-se uma ferramenta para testar e refinar modelos de fluxo do gelo que determinam quão rapidamente as calotas poderão encolher.
Porque é que uma montanha enterrada importa para a subida do nível do mar
O Glaciar Pine Island tornou-se uma das preocupações centrais da investigação sobre o nível do mar. Juntamente com o seu vizinho Glaciar Thwaites, drena uma grande parte da Calota de Gelo da Antártida Ocidental para o Mar de Amundsen. Dados de satélite mostram uma aceleração da perda de gelo ali nas últimas décadas.
A forma e a composição da rocha-mãe sob o glaciar influenciam fortemente o comportamento do gelo. Rochas rugosas e resistentes podem atuar como travões. Zonas mais lisas ou cobertas por sedimentos podem permitir que o gelo deslize mais facilmente, sobretudo quando lubrificado por água de fusão.
O maciço granítico agora mapeado altera a visão da paisagem subglacial. O granito denso e duro difere de camadas sedimentares mais moles ou de rochas vulcânicas em vários aspetos:
| Propriedade | Maciço de granito | Fundo mais mole ou sedimentar |
|---|---|---|
| Resistência à erosão | Elevada, erode lentamente | Menor, desgasta-se mais depressa |
| Rugosidade da superfície | Pode formar cristas e saliências | Suaviza-se com mais facilidade |
| Efeito no fluxo do gelo | Pode abrandar ou desviar localmente o gelo | Pode permitir deslizamento mais rápido |
| Impacto na água subglacial | Canaliza a água de fusão por trajetos específicos | Favorece um escoamento mais amplo e difuso |
Estas diferenças alimentam diretamente os modelos computacionais. Quando os modeladores simulam o futuro do Pine Island, precisam de saber onde é mais provável o gelo “agarrar”, onde poderá acelerar subitamente e como a água de fusão sob o glaciar se moverá sobre o fundo. O maciço granítico altera esses parâmetros ao longo de um troço de 100 km.
De paisagem antiga a risco moderno
Há aqui um ângulo humano muito claro. À medida que a Calota de Gelo da Antártida Ocidental perde gelo, o nível médio global do mar sobe. A resposta do Glaciar Pine Island ao aquecimento do ar e das águas oceânicas pode ajudar a determinar se as costas verão dezenas de centímetros - ou mais - de subida do nível do mar nos próximos séculos.
A ligação não é abstrata. Se o gelo assente em declives retrógrados - onde o fundo se aprofunda para o interior - começa a recuar, pode desencadear retroações instáveis. Quando uma linha de ancoragem (grounding line), onde o glaciar deixa de assentar no fundo e começa a flutuar, ultrapassa certos limiares, a perda de gelo pode acelerar.
Um melhor conhecimento do que está por baixo do Glaciar Pine Island reduz a margem de incerteza nas projeções do nível do mar, oferecendo aos planeadores costeiros ferramentas mais precisas do que estimativas vagas.
Cidades como Nova Iorque, Mumbai, Lagos e Xangai, e regiões baixas como o Bangladeche ou os estados da costa do Golfo dos EUA, precisam de cenários credíveis para as próximas décadas. A geologia subglacial, antes um tema de nicho, passa agora a influenciar defesas contra cheias, avaliações de risco para seguros e planeamento de infraestruturas a longo prazo.
Arqueologia de calotas de gelo: como o estudo foi feito
Esta investigação reúne várias disciplinas que raramente se cruzam fora da ciência polar. Equipas de campo percorreram, de esquis e a pé, cristas ventosas para recolher os estranhos blocos de granito. Especialistas de laboratório dataram as rochas usando métodos isotópicos. Geofísicos processaram anos de dados de gravidade obtidos por via aérea. Modeladores testaram como diferentes formas do fundo rochoso afetam o fluxo do gelo.
Parte do trabalho resultou da International Thwaites Glacier Collaboration, um grande esforço que envolve cientistas do Reino Unido e dos EUA. Embora o foco recaia muitas vezes sobre o Thwaites, o Pine Island fica mesmo ao lado, ligado por gelo partilhado e vulnerabilidades semelhantes.
Ao combinar química, idade e localização das rochas com a anomalia gravitacional, a equipa conseguiu ligar blocos à superfície a uma fonte escondida quilómetros abaixo do gelo. Esta abordagem - muitas vezes descrita como “erráticos mais geofísica” - fornece um modelo para investigações noutras partes da Antártida.
Um continente ainda cheio de histórias enterradas
Os investigadores gostam de dizer que mapeamos Marte com mais clareza do que o terreno sob o gelo antártico. Levantamentos de radar e gravidade revelam formas gerais, mas muitos detalhes permanecem nebulosos. Cada novo conjunto de dados afina um pequeno canto do mapa e, ocasionalmente, revela algo dramático, como esta massa de granito.
Descobertas como esta evidenciam uma tensão que atravessa a ciência antártica. De um lado está o apelo quase poético de uma cordilheira escondida, trancada desde a época dos dinossauros. Do outro está a necessidade muito prática de saber se um glaciar irá acrescentar dez, vinte ou quarenta centímetros ao nível do mar até 2100.
A geologia subglacial une estas linhas. Um corpo de granito jurássico, formado quando Gondwana começou a fragmentar-se, ajuda agora a calibrar modelos que influenciam documentos de política urbana. Processos tectónicos antigos ecoam em reuniões modernas sobre mitigação de cheias e ordenamento costeiro.
O que vem a seguir por baixo do gelo
O resultado em Pine Island incentiva os investigadores a apontar para outras anomalias de gravidade espalhadas pela Antártida. Algumas poderão assinalar sistemas vulcânicos enterrados; outras, bacias ocultas cheias de sedimentos ou camadas ricas em água que podem favorecer um deslizamento rápido do gelo.
Campanhas futuras deverão combinar ainda mais ferramentas: enxames de pequenos aviões ou drones, gravimetria por satélite melhorada, levantamentos sísmicos através do gelo e métodos de aprendizagem automática para detetar padrões em conjuntos de dados enormes e ruidosos. Cada novo método deverá reduzir pontos cegos no mapa subglacial.
Para leitores longe das regiões polares, uma conclusão prática é quão inesperadamente frágeis podem ser algumas margens de gelo. Alguns graus de aquecimento do oceano ao longo da costa antártica, ou mudanças nos ventos regionais que empurrem água mais quente para debaixo de plataformas de gelo flutuantes, podem alterar as tensões ao longo da linha de ancoragem. Depois de ultrapassados certos pontos de viragem, o relevo do fundo e maciços enterrados tornam-se decisivos para saber se a perda de gelo estabiliza ou entra em aceleração.
A história do granito de Pine Island oferece também um bom modelo mental para o risco climático: muito do que molda a resposta da Terra ao aquecimento está escondido fora de vista, seja sob calotas de gelo, nos oceanos profundos ou preso no permafrost. As medições à superfície contam apenas parte da história. O planeamento de longo prazo beneficia quando camadas ocultas - de montanhas enterradas a lagos subglaciais - entram no campo de visão, uma época de trabalho de campo e um voo cuidadoso de cada vez.
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