O Dr. Jamin Greenbaum e sua equipe estão trabalhando na linha de frente das mudanças climáticas no continente mais frio da Terra. As suas pesquisas se concentram em compreender o que está causando o derretimento da camada de gelo da Antártica e como prever melhor o aumento do nível global do mar. Conforme os resultados do seu modelo numérico mais recente, talvez a água quente que flui abaixo das geleiras da Antártida esteja contribuindo para o aumento do nível do mar mais rapidamente do que se pensava.
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Recém-chegado do navio quebra-gelo, após a sua 16ª viagem à grande geleira desde 2007, o Dr. Jamin Greenbaum, um engenheiro aeroespacial que se tornou cientista polar, estava feliz por voltar à terra firme para aproveitar um dia quente e a possibilidade de comer hambúrgueres no jantar.
Dois meses antes (em 28 de dezembro de 2023), o Dr. Greenbaum partiu do Porto Lyttelton em Christchurch, Nova Zelândia, a bordo do RV Araon, um navio de pesquisas antárticas de propriedade do Instituto de pesquisa polar da Coreia (KOPRI, Korea Polar Research Institute).
Como geofísico do Instituto Scripps de oceanografia, ele e a equipe de pesquisa buscam novas evidências de que talvez a água derretida que flui para o mar, a partir das plataformas de gelo glacial da Antártida, esteja contribuindo para o aquecimento local do oceano e acelerando a perda de gelo.
A equipe é especializada em coletar os dados “que faltam” para fornecer contexto sobre as mudanças subglaciais da Antártida, que foram observadas do espaço, e para testar os modelos de elevação do nível do mar com mais precisão. E eles estão preparados para atravessar o continente gelado de avião, moto de neve ou navio quebra-gelo para obtê-los.
“É um trabalho difícil na vida profissional e na vida pessoal. Os meses de preparação são agitados. Chegar lá é um desafio. O clima é imprevisível e as acomodações são pequenas. Fico longe da minha família durante meses, durante as festas de fim de ano, e sempre perco o aniversário da minha esposa. Isso é difícil!
Mas estamos muito motivados para coletar os dados necessários para prever melhor a duração da contribuição da Antártida no aumento do nível do mar nas próximas centenas de anos”, comentou o Dr. Greenbaum.
A pesquisa essencial da equipe é viabilizada pelo apoio da Fundação nacional de ciências dos EUA, da NASA, do The Explorers Club com a generosidade de Greg e Mary Moga, da UC San Diego e da Fundação G Unger Vetlesen.
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Exploração das profundezas do litoral da Antártida para prever o derretimento subglacial
Vista de cima, a Antártida não se parece com nenhum outro lugar na Terra; é uma paisagem branca e marcada pelo vento. O céu é incrivelmente azul. As geleiras são azul-turquesa em contraste com as rochas nuas. Para o Dr. Greenbaum e sua equipe, algo igualmente fascinante é descobrir mais sobre o derretimento do gelo escondido abaixo da superfície oceânica do continente.
“O derretimento do gelo antártico poderia elevar o nível global do mar em cerca de 58 metros se toda a calota de gelo derretesse no oceano. Na última vez em que as temperaturas médias globais ficaram semelhantes às atuais, a Antártida provavelmente contribuiu com 3 a 6 metros acima do nível do mar atual”, destacou o Dr. Greenbaum.
Para compreendermos o que isso significa, um aumento de 1 metro afetaria diretamente mais de 145 milhões de comunidades costeiras em todo o mundo.
Os satélites podem detectar onde ocorre derretimento do gelo ao monitorar as linhas de aterramento, que são os locais em que uma geleira começa a flutuar e formar uma plataforma de gelo em vez de repousar no fundo do oceano. Quando intrusões cada vez mais frequentes de água aquecida derretem o gelo ao longo da costa, a linha de aterramento recua. E quando a linha de aterramento recua, o nível do mar aumenta.
”As plataformas flutuantes de gelo estão expostas ao ar aquecido por cima e ao oceano aquecido por baixo; isso as torna duplamente suscetíveis ao derretimento com o aumento da temperatura global. O aumento do nível do mar está acelerando, portanto, o problema está piorando. E, embora os satélites possam monitorar as mudanças na camada de gelo, eles não conseguem identificar os processos que provocam essas mudanças. Para isso, são necessários aviões ou campos de superfície.
explains Dr Greenbaum
A observação direta desses ambientes é difícil, cara e limitada espacialmente. É possível usar veículos submarinos autônomos sob algumas áreas das plataformas de gelo ou montar campos de perfuração de água quente em outras. Mas esses métodos ainda não permitem a exploração completa dos ambientes”, explicou o Dr. Greenbaum.
Com uma equipe da Canadian Helicopters, a equipe aplica o método não convencional de instalação de sensores especializados a partir do ar em pequenas fendas no gelo.
“As áreas-alvo de nossas missões estão próximas à linha de aterramento, em que as fraturas nos permitem acessar o oceano se conseguirmos romper camadas finas de gelo marinho. Esses pontos são muito distantes para serem alcançados por veículos autônomos a partir do oceano aberto e onde os campos de perfuração são muito arriscados.
O uso de aeronaves nos permite coletar dados essenciais dos campos magnético e gravimétrico para ajudar a inferir com mais precisão a profundidade do fundo do mar nessas áreas que, de outro modo, seriam inacessíveis”, afirmou ele.
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O Dr. Jamin Greenbaum passou 16 verões na Antártica realizando levantamentos de dados do gelo para melhorar as previsões do derretimento subglacial no aumento do nível global do mar (Imagem: Greenbaum)
Um continente bloqueado pelo gelo passa de maravilha natural a ameaça global
Quando descoberta, há mais de 200 anos, a Antártida foi considerada uma maravilha natural. Os avanços em tecnologia geofísica nas décadas de 1950 e 1960 permitiram a detecção de enormes camadas de gelo a 2,6 km abaixo do mar na Antártida Ocidental.
Mas foi a hipótese sobre a instabilidade da camada de gelo marinho (MISI, Marine Ice Sheet Instability), da década de 1970, que pela primeira vez lançou a ideia de que as camadas de gelo abaixo do nível do mar poderiam se desestabilizar de forma descontrolada.
“Essa foi uma descoberta fundamental para os cientistas. Eles perceberam que áreas na Antártida Ocidental, incluindo a Geleira Thwaites, também conhecida como Geleira do Juízo Final, poderiam recuar de forma instável e acelerar o aumento do nível global do mar”, revelou o Dr. Greenbaum.
Na década de 1990, a água quente do oceano descoberta perto da geleira representou uma possível causa do derretimento descontrolado do gelo marinho. No entanto, na última década, pesquisas mais recentes mostraram que o oceano, por si só, talvez não esteja aquecido o suficiente para impulsionar as taxas de derretimento observadas atualmente.
“O nosso objetivo é ajudar a encontrar as peças que faltam nesse quebra-cabeça e tentar descobrir quais processos estão ocorrendo para explicar esse derretimento tão rápido do gelo”, comentou o Dr. Greenbaum.
A equipe usa o inovador software da Seequent para dados de subsuperfícies a fim de reunir os enormes volumes de dados coletados em vários levantamentos geológicos e geofísicos.
“A possibilidade de visualizar, analisar e integrar todos os nossos dados geocientíficos usando o Oasis montaj tem sido extremamente útil para o nosso trabalho de campo e análises. Combinados com mapas topográficos e imagens de satélite, podemos criar imagens em 3D eficientes que permitem insights essenciais sobre o gelo oculto da Antártida”, explicou ele.
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O Dr. Jamin Greenbaum conversa com o CEO da Seequent, Graham Grant, sobre algumas das maneiras em que eles usam o Oasis montaj para trabalho e pesquisa (Imagem: Seequent)
O valor da visualização de dados para compreender a vulnerabilidade invisível do gelo
O Oasis montaj é uma excelente plataforma para contextualizar e interpretar vários tipos de dados (como dados gravimétricos, magnéticos e de radar) e realizar inversões magnéticas de profundidade para embasamento cristalino.
“Todos os anos, contamos com o software para ajudar a planejar os levantamentos, criar mapas para os pilotos, definir rotas de voo e malhas de implantação para melhorar o tempo de exploração durante os meses de verão na Antártica.
Usamos dados adquiridos anteriormente para refinar levantamentos, repetir rotas ou encontrar os melhores locais para instalar os nossos sensores oceânicos. Às vezes, o planejamento é feito durante os levantamentos, dependendo do clima ou das circunstâncias fora do nosso controle. Por isso, é muito útil ter uma ferramenta tão ágil.
Ele também é um programa muito rápido; não há atrasos. E com a versão mais recente do software, que inclui melhorias para a integração de imagens de satélite, consegui simplificar ainda mais uma parte do processo”, destacou o Dr. Greenbaum.
O Dr. Greenbaum e sua equipe entendem que, para obter uma visão mais completa das vulnerabilidades da Antártida ao aquecimento global, eles também precisarão continuar observando o gelo glacial em cada estação do ano.
”... A infraestrutura da Antártida ainda não está preparada para a ciência no inverno. Há uma pressão crescente da comunidade científica para mudar isso, e os avanços em veículos aéreos não tripulados (VANTs) também devem ajudar fora do verão.
Dr Greenbaum
A nossa equipe está aprimorando o uso dos VANTs para a nossa pesquisa. Será ótimo usar o Oasis montaj para planejar esses voos também”, comentou ele.
A história do Dr. Jamin Greenbaum também foi publicada na Eco Magazine, na edição de abril de 2024.