Sob a Antártida existe um mundo oculto

Durante décadas, os cientistas olharam para imagens de satélite da Antártida e viram um escudo branco e vazio. O que existia por baixo desse gelo era, na maioria dos casos, mera suposição. Agora, um novo mapa de alta resolução está a revelar um mundo acidentado e complexo que esteve encerrado durante milhões de anos - e está a obrigar os investigadores a repensar quão depressa o gelo do continente pode mudar.

Um continente enterrado começa lentamente a ganhar forma

Até há pouco tempo, os investigadores brincavam dizendo que conhecíamos melhor Marte do que o terreno por baixo da Antártida. Não estava longe da verdade. O gelo ali pode atingir uma espessura superior a quatro quilómetros, bloqueando qualquer visão direta do substrato rochoso.

Uma equipa internacional liderada pela glacióloga Helen Ockenden, da Université Grenoble Alpes, e por Robert Bingham, da University of Edinburgh, acaba de mudar isso. O seu trabalho, publicado na revista Science, combina milhares de medições de radar e de satélite para produzir, até agora, a imagem mais nítida da topografia oculta da Antártida.

Este novo mapa substitui uma mancha em branco no nosso planeta por um retrato detalhado de montanhas, vales e antigos sistemas fluviais enterrados sob o gelo.

Os investigadores reuniram dados de aeronaves que sobrevoaram o continente com radar, medições de gravidade e o seguimento por satélite de minúsculas alterações na superfície do gelo. Modelos computacionais avançados traduziram depois esses sinais na forma da rocha por baixo.

O que existe por baixo: montanhas, cânions e rios fósseis

A imagem que surge não é a de um deserto plano e gelado. É uma paisagem que outrora teve água corrente, florestas e talvez até animais, muito antes de o gelo dominar.

• Cadeias montanhosas abruptas, tão altas como os Alpes
  
• Vales de rifte profundos, comparáveis ao Grand Canyon
  
• Sistemas de bacias do tamanho de países europeus
  
• Redes fluviais antigas, escavadas antes de a calote glaciária se formar
  

Estas estruturas existem tanto na Antártida Oriental como na Ocidental. Alguns vales funcionam como canais, orientando glaciares que fluem em direção ao mar. Outras bacias retêm pilhas espessas de gelo que mal se moveram durante centenas de milhares de anos.

A forma do substrato rochoso é o volante da calote glaciária, decidindo onde o gelo acelera, onde abranda e onde pode colapsar.

Na Antártida Ocidental, a equipa destaca bacias de baixa altitude que descem muito abaixo do nível do mar. Estas inclinações “retrógradas”, em que o fundo se torna mais profundo para o interior, são particularmente preocupantes. A água oceânica quente pode infiltrar-se por baixo das plataformas de gelo flutuantes, afiná-las e permitir que glaciares assentes nesses leitos inclinados acelerem em direção à costa.

Porque isto importa para a subida do nível do mar

A Antártida contém gelo suficiente para elevar o nível médio global do mar em quase 60 metros se tudo derretesse. Ninguém espera esse cenário extremo durante a nossa vida, mas mesmo pequenas mudanças ali traduzem-se em impactos reais para comunidades costeiras.

Os modelos climáticos dependem de mapas precisos da base da calote glaciária. Antes deste trabalho, estimativas grosseiras do substrato rochoso geravam grandes incertezas: em alguns locais, os cientistas não sabiam se o gelo estava apoiado acima do nível do mar ou assente em rocha a centenas de metros de profundidade.

O novo mapa reduz essas incertezas. As simulações podem agora acompanhar como glaciares específicos irão reagir se as temperaturas subirem em diferentes magnitudes. Isso ajuda a refinar projeções para as próximas décadas, quando cidades de Miami a Mumbai precisam de planear diques, defesas contra cheias e recuos planeados.

Mapas melhores do terreno sob o gelo da Antártida traduzem-se diretamente em previsões mais precisas do nível do mar no futuro.

Glaciares de escoamento rápido sob vigilância apertada

Várias saídas-chave surgem como pontos críticos na nova topografia. Na Antártida Ocidental, os glaciares Thwaites e Pine Island já mostram um afinamento rápido. O mapa atualizado revela cristas ocultas que atualmente sustentam partes destes glaciares, bem como depressões próximas que poderiam permitir que água quente se infiltrasse mais para o interior.

Se esses “lombas” naturais falharem, o fluxo de gelo em direção ao Mar de Amundsen poderá acelerar. Esse processo não pareceria dramático no dia a dia, mas, ao longo de décadas, poderia acrescentar dezenas de centímetros ao nível global do mar, somando-se ao degelo da Gronelândia e de glaciares de montanha.

Pistas climáticas antigas guardadas no substrato rochoso

A paisagem subglaciar faz mais do que controlar o gelo atual. É também um registo fóssil de climas passados. Muito antes de a Antártida congelar, rios escavaram vales e sedimentos acumularam-se em lagos e planícies de inundação. Algumas dessas formas estão agora perfeitamente preservadas sob o gelo, protegidas da erosão e do clima.

Ao combinar o novo mapa topográfico com dados sísmicos e de gravidade, os cientistas podem identificar bacias que provavelmente estão preenchidas com sedimentos antigos. Esses depósitos podem conter pólen, microfósseis ou traços químicos que registam temperaturas e vegetação de há dezenas de milhões de anos, quando a Antártida era quente e parcialmente verde.

Vales e bacias ocultos funcionam como cápsulas do tempo, guardando pistas sobre como a Antártida respondeu quando a Terra estava naturalmente mais quente do que hoje.

Futuras missões de perfuração poderão visar estas áreas com furos estreitos e limpos, com o objetivo de recuperar testemunhos que abarquem a transição de uma Antártida amena e florestada para uma coberta de gelo. Essa história poderá testar modelos climáticos em níveis de CO₂ mais elevados, semelhantes aos que estamos rapidamente a alcançar.

Como os cientistas mapeiam um lugar que não conseguem ver

Construir este mapa exigiu técnicas que soam quase como imagiologia médica à escala continental. Aeronaves e veículos terrestres emitem ondas de radar através do gelo. As ondas regressam quando atingem rocha ou água. O tempo que demoram a voltar indica aos cientistas quão espesso é o gelo em cada ponto.

Método	O que mede	Papel no novo mapa
Radar de penetração no gelo	Espessura do gelo e forma do leito	Ferramenta principal para mapear vales e cristas
Altimetria por satélite	Altura da superfície do gelo	Mostra saliências e depressões subtis causadas pelo substrato rochoso
Levantamentos gravimétricos	Variações no campo gravitacional da Terra	Revela bacias profundas e estruturas rochosas densas
Seguimento do movimento do gelo por GPS	Velocidade e direção do fluxo glaciar	Ajuda a inferir zonas de baixa fricção e água subglaciar

Cada técnica tem lacunas e erros. Ao combiná-las em modelos sofisticados, a equipa consegue preencher áreas em falta e verificar leituras inconsistentes. O resultado ainda não é perfeito, mas a resolução aumentou drasticamente face aos mapas anteriores da Antártida.

Lagos subglaciares, rios escondidos e vida sob o gelo

A nova topografia também clarifica onde a água líquida se esconde na base da calote glaciária. A pressão e o calor geotérmico podem derreter pequenas quantidades de gelo, mesmo a temperaturas muito abaixo de zero. Essa água acumula-se em lagos ou escoa ao longo de canais estreitos.

Alguns desses lagos, como o Lago Vostok, são enormes - comparáveis, em área, ao Lago Ontário. Outros são pequenos, instalados em cavidades rochosas com apenas alguns quilómetros de largura. O mapa atualizado ajuda a ligar estas bolsas em redes, mostrando como a água pode mover-se ao longo do tempo.

Lagos e canais subglaciares atuam como lubrificantes, permitindo que os glaciares deslizem mais depressa ou mais devagar, consoante a forma como a água é encaminhada sob eles.

Estes sistemas aquáticos ocultos são também alvos para microbiologistas. Amostras de alguns locais já revelaram vida microbiana resistente, a sobreviver na escuridão, sob alta pressão, isolada da atmosfera durante milhares de anos. A topografia refinada deverá orientar futuras missões para os pontos de acesso mais promissores - e menos contaminados.

Termos-chave que mudam a forma como lemos a Antártida

Várias expressões técnicas surgem agora com frequência nas discussões sobre este mundo sob o gelo:

• Linha de encalhe - a fronteira onde o gelo assente na rocha começa a flutuar como uma plataforma de gelo. A sua posição é crucial para a estabilidade.
  
• Calote glaciária marinha - uma calote glaciária assente em substrato rochoso abaixo do nível do mar, vulnerável à intrusão de água oceânica quente por baixo.
  
• Deslizamento basal - o movimento do gelo sobre o seu leito, facilitado por água de fusão ou sedimentos moles, que pode acelerar os glaciares.
  
• Inclinação retrógrada - um leito que se aprofunda para o interior, tornando mais fácil acelerar o recuo uma vez iniciado.
  

Estes conceitos ligam-se diretamente ao risco de subida do nível do mar. Quando os modelos mostram linhas de encalhe a recuar sobre inclinações retrógradas em regiões de calotes glaciárias marinhas, isso é frequentemente um sinal de problemas a longo prazo.

Cenários futuros e o que os cientistas observam a seguir

A visão mais nítida sob a Antártida permite aos investigadores executar cenários futuros mais realistas. Um conjunto de simulações testa o que acontece se o aquecimento global for mantido próximo das metas de 1,5–2°C do Acordo de Paris. Nesses casos, muitos dos glaciares mais vulneráveis ainda afinam, mas o colapso em larga escala da Antártida Ocidental mantém-se limitado ao longo deste século.

Outro conjunto de cenários analisa aumentos de temperatura mais elevados e um aquecimento oceânico mais forte. Aí, a nova topografia revela trajetos claros para a água quente corroer por baixo as plataformas de gelo e as linhas de encalhe. Alguns modelos mostram comportamentos de ponto de viragem: quando um glaciar recua para lá de uma determinada crista no leito, continua a recuar durante séculos, quase independentemente de cortes de emissões posteriores.

A paisagem oculta atua como um conjunto de portas e limiares, determinando que partes da Antártida podem ultrapassar pontos de viragem irreversíveis.

Para os planeadores costeiros, isso significa que o risco de longo prazo depende não só de quanto carbono emitimos, mas também de como estas cristas, bacias e inclinações enterradas interagem com esse aquecimento. À medida que novas campanhas de radar acrescentam detalhe e mapas atualizados são disponibilizados, esses riscos serão quantificados com precisão crescente.

Entretanto, a ideia da Antártida como um escudo congelado sem características está a desaparecer rapidamente. Sob quatro quilómetros de gelo, um continente esquecido está finalmente a revelar as suas formas - e, com elas, novas pistas sobre as nossas futuras linhas de costa partilhadas.