Um submarino não tripulado que estava a cartografar a Plataforma de Gelo de Dotson, na Antártida Ocidental, registou estruturas invulgares sob o gelo e, pouco depois, deixou de dar notícias após percorrer submerso cerca de 16 km em direcção ao centro da plataforma.
O veículo - baptizado Ran - passou semanas a varrer uma área de aproximadamente 130 km², revelando padrões que baralham os modelos simples de fusão.
Missão do Ran sob a Plataforma de Gelo de Dotson
A operação foi conduzida por Anna Wåhlin, professora de física oceanográfica na Universidade de Gotemburgo, responsável por coordenar as missões do Ran na Antártida Ocidental.
O foco do seu trabalho é perceber de que forma as correntes oceânicas corroem as plataformas de gelo por baixo, alterando a estabilidade dos glaciares e, por consequência, a futura subida do nível do mar.
O Ran é um veículo subaquático autónomo: um submarino robótico capaz de navegar sozinho sob o gelo durante horas.
Numa campanha realizada em 2022, o Ran passou 27 dias a deslocar-se por baixo do gelo flutuante de Dotson, chegando a penetrar cerca de 18 km na cavidade oculta.
O objectivo central era clarificar por que motivo a parte oriental de Dotson é mais espessa e derrete devagar, enquanto o lado ocidental é mais fino e perde gelo com maior rapidez.
O que o Ran observou antes de desaparecer
Com recurso a sonar, o Ran cartografou 140 km² da face inferior da Plataforma de Gelo de Dotson. Os mapas revelaram planaltos relativamente planos, degraus em terraços e cavidades em forma de lágrima, todas esculpidas pela fusão basal - a fusão que ataca o gelo por baixo.
Nas zonas leste e central, o Ran detectou terraços de gelo empilhados como uma escadaria; já no oeste, a base parecia mais lisa, marcada por canais e depressões escavadas.
Nem estes terraços nem as cavidades em lágrima aparecem em imagens de satélite, pelo que permaneceram totalmente ocultos até à missão do Ran.
Água profunda quente e fusão desigual
Em torno da Antártida, a Água Profunda Circumpolar - uma corrente quente e salgada proveniente do Oceano Austral - avança para a plataforma continental e derrete as plataformas de gelo a partir de baixo.
A altimetria por satélite sobre Dotson indica que os canais de fusão perdem gelo a um ritmo de cerca de 12,2 m por ano, um padrão de adelgaçamento associado à presença de água quente.
A análise de medições sob Dotson sugere que esta plataforma de gelo contribuiu com 0,51 mm para a subida do nível do mar entre 1979 e 2017.
Os mapas subglaciais mostram que este afluxo de água quente concentra a erosão sobretudo no flanco ocidental de Dotson, enquanto água mais fria ajuda a manter o lado oriental mais protegido.
Terraços, “lágrimas” e turbulência
Em áreas onde as correntes se deslocam lentamente, a base do gelo apresenta-se como uma sequência de patamares, formados à medida que a fusão consome superfícies relativamente planas e deixa pequenos degraus.
Na região de escoamento mais rápido, as correntes tendem a produzir superfícies mais suaves e sulcadas, onde a turbulência induzida por cisalhamento - a mistura gerada pelo deslizamento entre camadas de água - acelera a fusão.
Algumas cavidades têm forma de lágrima, com cerca de 300 m de comprimento e 50 m de profundidade, escavadas por correntes junto à base do gelo.
Noutros locais, os planaltos em terraços parecem registar entradas episódicas de água ligeiramente mais quente na cavidade, que vão destacando camadas de gelo de forma gradual ao longo de muitos anos.
Fracturas que se alargam por baixo
O Ran também captou imagens de fracturas que atravessam toda a espessura da plataforma de gelo, muitas delas alargadas e alisadas na base devido à fusão.
Registos de satélite indicam que algumas destas fendas estão abertas desde a década de 1990, e as fracturas mais antigas exibem as marcas de fusão mais profundas.
Nestes corredores estreitos, a água que se move mais depressa pode canalizar calor adicional contra as paredes de gelo, transformando fracturas em vias escondidas de perda acelerada.
Como a maioria dos modelos computacionais trata a fusão de forma muito generalista, é frequente não captar a forma como fracturas e canais orientam a água quente e concentram o desgaste.
Implicações para o nível do mar no futuro
A combinação de dados de satélite e informação climática mostra que a perda de gelo na Antártida acrescentou cerca de 14 mm ao nível do mar desde 1979.
Uma parte significativa dessa contribuição vem da Antártida Ocidental, onde plataformas como Dotson flutuam sobre bacias profundas que as correntes quentes conseguem alcançar.
Quando essas plataformas flutuantes afinam ou se fragmentam, deixam de funcionar como travão para o gelo assente em terra a montante; os glaciares aceleram e o nível do mar sobe mais rapidamente.
Perceber, hoje, como a água quente corrói a base de Dotson ajuda os investigadores a avaliar com que rapidez glaciares mais distantes poderão reagir à medida que o clima aquece.
Desafios operacionais na Plataforma de Gelo de Dotson
O Ran operava sem contacto em tempo real, porque ondas de rádio e sinais de GPS não atravessam uma espessura de gelo com muitas dezenas de metros.
Em vez disso, o veículo dependia de sistemas de navegação e de instrumentos acústicos para estimar a sua posição em relação ao fundo do mar e à superfície inferior do gelo.
As missões típicas duravam desde algumas horas até mais de um dia; por isso, qualquer falha em profundidade podia permanecer invisível até o Ran voltar à superfície.
Apesar dos riscos, a equipa concluiu 14 missões bem-sucedidas sob o gelo com o Ran em 2022, trazendo um conjunto de dados relevante para glaciologistas e oceanógrafos.
O momento em que o submarino Ran desapareceu
Quando os investigadores regressaram a Dotson, o Ran foi enviado para uma nova saída sob o gelo, com o propósito de prolongar os mapas e reforçar as medições.
“Ver o Ran desaparecer na escuridão de profundidades desconhecidas sob o gelo, a cumprir as suas tarefas durante mais de 24 horas sem comunicação, é naturalmente assustador”, afirmou Wåhlin.
Como o Ran não surgiu no ponto de recolha, as tentativas de contacto falharam e as buscas não encontraram qualquer sinal ou destroços.
Sem telemetria, a equipa apenas pode levantar hipóteses sobre a causa, desde avaria mecânica até uma colisão com cristas de gelo.
Ran e a Plataforma de Gelo de Dotson: o que ficou
Apesar da perda, as missões anteriores do Ran mudaram a forma como a equipa interpreta a interação entre oceano e gelo nesta cavidade remota.
Os mapas indicam que a face inferior de uma plataforma de gelo pode albergar terraços, canais, fracturas e cavidades em lágrima - e que cada uma destas formas responde de maneira distinta às correntes.
Integrar terraços, fracturas e canais de fusão nos modelos deverá ajudar a reduzir a incerteza nas previsões sobre a velocidade a que a Antártida Ocidental poderá perder gelo em climas futuros.
Por agora, as cartas detalhadas que o Ran conseguiu enviar são uma janela rara para a “máquina” de fusão escondida da Antártida, lembrando aos cientistas o quanto ainda permanece por explorar.
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