Núcleo de gelo que atravessou uma corrente de gelo no leste da Groenlândia alcança a rocha de base
(news.ku.dk)- O projeto internacional EGRIP, liderado pela Universidade de Copenhague, alcançou a camada rochosa sob a camada de gelo do leste da Groenlândia a 2670 m de profundidade após 7 anos de perfuração
- É o primeiro caso em que um núcleo de gelo profundo atravessa completamente uma corrente de gelo, permitindo analisar diretamente um enorme fluxo de gelo que desliza em direção à costa
- Os pesquisadores obtiveram medições mostrando que toda a coluna de gelo de 2670 m de espessura se move como um bloco a 58 m por ano, flui sobre uma camada de lama molhada e que o gelo está derretendo na base
- O núcleo de gelo contém um registro climático dos últimos 120 mil anos, e o gelo mais profundo remonta ao último período interglacial, quando a temperatura do ar sobre a Groenlândia era 5°C mais alta do que hoje
- Como metade da perda de gelo da Groenlândia vem de correntes de gelo ainda não suficientemente compreendidas, os resultados desta perfuração podem ser usados para melhorar modelos de previsão da elevação do nível do mar
Sucesso da perfuração através da corrente de gelo do EGRIP
- O projeto internacional EGRIP, liderado por cientistas de núcleos de gelo da Universidade de Copenhague, alcançou o objetivo de perfurar até a base da camada de gelo na estação de pesquisa no leste da Groenlândia
- Após 7 anos de perfuração, atravessou 2670 m de gelo até chegar à camada rochosa de base
- Este feito é o primeiro caso de perfuração completa de um núcleo de gelo profundo em uma corrente de gelo, onde uma massa gigantesca de gelo desliza em direção à costa
- A lama retirada da base era material que não via a luz havia cerca de 1 milhão de anos, e foi recuperada sob luz vermelha porque a luz branca poderia danificar o material do núcleo de gelo
- O último núcleo de gelo foi imediatamente selado e congelado, e será transportado para a Dinamarca via Kangerlussuaq Airport
Como o gelo se moveu
- Os resultados da perfuração mostram que a corrente de gelo se desprende da camada de gelo circundante, que se move mais lentamente, e flui como um rio de gelo
- Foi medido que toda a massa de gelo com 2670 m de espessura se move como um único bloco a uma velocidade de 58 m por ano
- Esse bloco de gelo flutua sobre uma camada de lama molhada acima da rocha de base, e a lama atua como uma camada semelhante a areia movediça, permitindo que o gelo flua sobre a rocha com relativamente pouca resistência
- Perto da base da camada de gelo, foram encontradas rochas e areia incrustadas no gelo, e as medições indicam que o gelo está derretendo na base
- Essa observação pode mudar o entendimento básico de como o gelo se move e levar à recalibração de modelos climáticos
Os 4 m finais e a crise com o equipamento
- O último núcleo de gelo foi perfurado em 21 de julho de 2023
- O trecho final de 4 m precisou ser perfurado com um sistema de testemunhagem de rocha por causa do cascalho presente no gelo
- Quando a broca de rocha ficou presa na lama molhada do fundo, surgiu uma situação em que tanto o último núcleo quanto a broca poderiam ser perdidos
- Os pesquisadores conseguiram retirar a broca e, após atravessar completamente a corrente de gelo, confirmaram a presença de lama sob o gelo
Um registro climático de 2670 m de extensão
- O núcleo completo é um registro de 2670 m de extensão mostrando como o clima da Terra mudou ao longo dos últimos 120 mil anos
- O gelo próximo da base tem mais de 120 mil anos e remonta ao último período interglacial
- Naquele período, a temperatura atmosférica sobre a Groenlândia era 5°C mais alta do que hoje
- Como a qualidade do núcleo é alta, os pesquisadores esperam conseguir documentar períodos quentes e frios ao longo dos 11.700 anos desde a última era glacial, além de mudanças artificiais causadas pelo desenvolvimento humano
- A análise do núcleo final começará no outono, quando a equipe retornar a Copenhague
- O núcleo de gelo do EGRIP será armazenado no depósito dinamarquês de núcleos de gelo em Brøndby, nos arredores de Copenhague, onde também estão guardados a maioria dos núcleos profundos da Groenlândia
- Amostras de núcleos perfurados em anos anteriores foram analisadas em mais de 30 laboratórios, e os primeiros 53 artigos já foram publicados
Campo móvel e tecnologia de perfuração
- O acampamento do EGRIP foi projetado para ser móvel
- O edifício principal, “The Dome”, fica sobre esquis
- Os demais equipamentos e a infraestrutura ficam sobre trenós
- Todo o acampamento pode ser rebocado por veículos de esteira até um novo ponto de perfuração na camada de gelo da Groenlândia
- A vala de perfuração e a vala científica são construídas sob a neve
- Um balão de 5 m de diâmetro e 45 m de comprimento é inflado dentro de uma vala com 7 m de profundidade
- Depois, a neve é colocada sobre o balão e, alguns dias mais tarde, ele é removido para criar o espaço de perfuração e análise dos núcleos de gelo
- A perfuratriz fabricada na Dinamarca está equipada com um novo pacote eletrônico de navegação, permitindo que os operadores controlem a inclinação da broca de núcleo e realizem futuras testemunhagens repetidas no mesmo furo
Previsão da elevação do nível do mar e cooperação internacional
- A perda de gelo da camada de gelo da Groenlândia é uma das principais causas da elevação do nível do mar e deve aumentar à medida que as temperaturas na Groenlândia continuem subindo
- Metade dessa perda vem das correntes de gelo da Groenlândia, mas o comportamento dessas correntes ainda não é suficientemente compreendido
- O conhecimento sobre como as correntes de gelo se movem é importante para entender a futura elevação do nível do mar e aumentar a precisão das previsões
- A observação de que o gelo não está se desprendendo, mas deslizando como um bloco sobre lama, pode contribuir para melhorar as previsões do nível do mar por meio de modelos recalibrados
- O EGRIP é um projeto internacional com participação de 12 países
- Os países participantes são Denmark, United States, Germany, Japan, Norway, Switzerland, China, Canada, France, South Korea, United Kingdom e Sweden
- A logística é conduzida pela University of Copenhagen e pela US National Science Foundation
- Entre mais de 600 participantes de campo, 40% são jovens cientistas treinados no ambiente internacional de pesquisa do EGRIP
- Denmark é o maior parceiro, arcando com 55% do orçamento do projeto
- Mais informações estão disponíveis em EGRIP homepage, e a lista de publicações está em EGRIP Publications
1 comentários
Opiniões do Hacker News
É um projeto importante. Dá até para brincar dizendo que, para ver a lama sob o gelo, bastaria esperar 2 anos e deixar o gelo derreter, mas o ponto central é a fala de Dorthe Dahl-Jensen no artigo: “isso vai mudar os modelos climáticos, pois redefine nossa compreensão básica de como o gelo se move”
Uma parte considerável — talvez a maior parte — da ciência climática consiste em criar modelos, em geral equações diferenciais, que descrevem a “resposta aos efeitos” dos grandes componentes que formam o clima da Terra. Quanto melhores os modelos, melhor conseguimos estimar o que vai acontecer em seguida, algo especialmente necessário em sistemas nos quais não é possível controlar as variáveis de entrada à vontade
Uma das grandes incógnitas é “onde as nuvens se formam”. Isso vem da compreensão da capacidade do ar de reter umidade em função da temperatura; o aumento da temperatura faz o ar conter mais água, e a água é a base da formação de nuvens. Nuvens baixas aumentam o albedo e reduzem a temperatura, enquanto nuvens altas funcionam como uma superfície semiespelhada, devolvendo para baixo a luz refletida pela superfície e dando a ela mais uma chance de gerar calor
Muito do trabalho do IPCC é feito em MATLAB[1,2], então, com uma estação de trabalho razoavelmente potente, é possível experimentar o futuro por conta própria, alterando várias condições iniciais e configurações
Seja qual for o futuro distante, no futuro próximo continuará sendo verdade que virão tempestades mais intensas. Isso porque tempestades obtêm energia das diferenças de temperatura entre ar, terra e mar
O que acho pessoalmente interessante é que não temos um bom modelo de como uma era glacial começa. Há artigos dizendo que, se o aquecimento passar de certo limiar, pode criar nuvens e provocar um resfriamento parecido com um cenário de “inverno nuclear” sem armas nucleares, mas, depois que os estudos sobre inverno nuclear ficaram muito mais sofisticados, esse cenário em geral parece pouco provável nas publicações atuais. O trabalho de Turco[3] e textos que o citam são bons pontos de partida. Fumaça e fuligem não são nuvens, então não é perfeito, mas o acúmulo e a difusão de bloqueios na atmosfera em si são bem fundamentados
[1] Parte do código e das informações usados para gerar gráficos no relatório do IPCC -- https://github.com/IPCC-WG1/Chapter-9
[2] Divulgação da Mathworks para a caixa de ferramentas de dados climáticos -- https://www.mathworks.com/discovery/climate-stress-testing.h...
[3] Climate and Smoke: an Appraisal of Nuclear Winter -- https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.11538069
Todas as nuvens são brancas, então durante o dia refletem a luz solar de volta para o espaço e resfriam a Terra. Ao mesmo tempo, todas as nuvens se comportam quase como corpos negros na faixa do infravermelho, portanto a quantidade de energia que emitem em infravermelho é determinada pela temperatura da nuvem. Nuvens mais frias emitem menos energia
Quase todas as nuvens são mais frias do que a superfície abaixo delas, então reduzem a energia infravermelha que sai para o espaço em comparação com um dia sem nuvens. Isso diminui a energia que a Terra irradia para o espaço e aquece o clima
Nuvens altas são mais frias que nuvens baixas, portanto têm um efeito de aquecimento mais forte. Em resumo, nuvens baixas refletem a luz solar e resfriam, além de não aprisionarem muito infravermelho, resultando em um efeito líquido de resfriamento; já nas nuvens altas, a captura de infravermelho supera o resfriamento por reflexão da luz solar, resultando em efeito líquido de aquecimento
A afirmação de que “no futuro próximo virão tempestades mais intensas” é correta em certa medida, mas exige muita nuance. Em particular, por causa da amplificação ártica, o gradiente de temperatura entre as regiões polares e o equador na verdade está enfraquecendo. Se você tem tendência a acreditar na teoria de vazamento de laboratório da Covid, talvez se sinta tentado a pular daí para “então tempestades extremas não fazem sentido”, mas, na prática, as ondas de Rossby — ondas na alta atmosfera — estão ficando mais onduladas. Isso significa que a energia aumentada pelo aquecimento por CO2 está criando transporte mais forte e maior variabilidade, não que ela sempre crie um gradiente maior. Claro, às vezes o gradiente também pode ser extremo
No fim, o clima é uma questão de escala temporal e escala espacial. Se você coloca muito CO2 na atmosfera, ambas ficam perturbadas
Também quero destacar que este não é o primeiro testemunho de gelo perfurado até a base do manto de gelo da Groenlândia. Nem o segundo. Alguns comentários parecem sugerir isso. Não gosto desse tipo de comunicação científica, em reportagens e divulgações, que remove o contexto. É um trabalho importante, claro, mas é uma pesquisa que acompanha e aprimora vários experimentos anteriores de perfuração profunda. Ainda há muitas amostras dos testemunhos anteriores. Elas têm enorme valor para pesquisa, e espero que tragam novas percepções importantes, mas este trabalho está apoiado em uma base considerável de estudos anteriores[1]. O título é ambíguo, então pode ser difícil para pessoas de fora ou para o público em geral entenderem esse ponto
Acrescentando, de forma um pouco dura: o código MATLAB do IPCC é um crime contra a humanidade, e eu realmente detesto a Mathworks
[1]https://www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210315165639.h...
Pense nos experimentos de onda/partícula da luz. Em escalas glaciais e geológicas, isso existe como aglomerados físicos de partículas, mas o movimento se parece mais com ondas. O material dentro da massa inteira fica suspenso e posicionado conforme a forma como foi capturado como partículas, mas as características da massa glacial podem parecer se comportar como ondas de fluido
Por isso, ao conhecer o cronograma do fluxo glacial, talvez seja possível prever onde a lama glacial com mais partículas está presa — ou seja, onde estão os minerais ou resíduos biológicos arrastados em determinado evento
Fico curioso para saber como se consegue um emprego de pesquisa de campo. Quero dizer, aquele tipo de trabalho em que se lida com sensores, mas também se sai para trabalhar ao ar livre e ainda se faz a análise.
Trecho interessante: “O gelo próximo ao fundo tem mais de 120 mil anos e remonta ao último interglacial, quando a temperatura atmosférica sobre a Groenlândia era 5 °C mais quente do que hoje”
Mostra como é anormal a previsão de que a temperatura média suba 2 a 3 graus justamente num período em que, pelo esperado, deveríamos estar entrando em uma nova era glacial. Seria uma disparada para temperaturas altas sem precedentes no passado
https://en.wikipedia.org/wiki/Timeline_of_prehistory
Acredita-se que o clima eemiano tenha sido mais quente que o Holoceno atual. É provável que os ciclos de Milankovitch, ligados a fatores orbitais da Terra diferentes dos atuais — maior inclinação do eixo de rotação e excentricidade, além de mudanças no periélio — tenham produzido variações sazonais de temperatura maiores no hemisfério norte. Nos verões do hemisfério norte, as temperaturas na região do Ártico eram cerca de 2 a 4 °C mais altas do que em 2011
Na época, hipopótamos avançavam para o norte até o Reno e o Tâmisa; o limite entre pradaria e floresta nas Grandes Planícies dos EUA ficava mais a oeste, perto de Lubbock, no Texas, em vez de perto da Dallas atual; e o pico do nível do mar possivelmente era 6 a 9 m mais alto que hoje
https://en.wikipedia.org/wiki/Eemian
A conclusão é que precisamos rapidamente de captura de carbono em larga escala. Mesmo que cheguemos a emissões líquidas zero, levará milhares de anos para o CO2 voltar aos níveis pré-industriais
Além disso, não é preciso focar apenas no “nível pré-industrial” em si; o ponto é que a concentração atual está alta demais, então precisa ser reduzida o quanto antes
É inacreditável que não tenham mostrado uma foto de um buraco que parece ter 10 m de diâmetro e 2,7 km de profundidade
Pela foto do testemunho final[1], dá para ver como o furo real é pequeno
[1] https://science.ku.dk/english/press/news/2023/pay-dirt-for-i...
Se encontrarmos um bom jeito de vender barato perfurações de 10 km ou mais por aí, haverá muita coisa ao nosso alcance. O manto tem mais de 2.000 km de espessura, e as minas mais profundas têm só uns 3 a 4 km
Também seria possível obter uma quantidade enorme de calor dessa forma, e talvez até usar para descarte de lixo. Master Of Orion 2 tinha Deep Core Mines e Core Waste Dumps; talvez esse seja o caminho
Ali dá para ver que o furo real tem cerca de 10 cm de diâmetro, e também o verdadeiro local de perfuração sob a neve
Se você se interessa por perfurações de grandes buracos para pesquisa científica, vale ler isto sobre terremotos e tsunamis: https://usoceandiscovery.org/wp-content/uploads/2016/06/Casc...
Em resumo, observatórios geofísicos e hidrológicos em furos de sondagem selados são uma ferramenta poderosa para entender a hidrologia de formações da crosta, um meio de medir sinais hidrológicos decorrentes de mudanças na deformação volumétrica e oferecem locais estáveis para equipamentos sísmicos e geodésicos de alta qualidade
Esses dados são úteis por si só, mas também quando correlacionados com outros estudos. Por exemplo, servem de referência o grande terremoto ocorrido há cerca de 400 anos ao largo da costa do noroeste do Pacífico dos EUA (https://en.wikipedia.org/wiki/1700_Cascadia_earthquake) e o tsunami correspondente no Japão
Fazendo as contas, a velocidade é de cerca de 4,3 cm por hora. Alguém consegue explicar por que esse processo demora tanto?
Um caso na Antártida perfurado a quase a mesma profundidade é o EPICA, em Dome C, que mostra 8 interglaciais[0]
[0] https://en.wikipedia.org/wiki/European_Project_for_Ice_Corin...
Parece possível projetar um robô de lama que derrete gelo. A ideia seria derreter o diâmetro externo do furo de sondagem com calor ou laser, disparar o laser/calor na direção cônica à frente do equipamento de perfuração, e manter o tubo central em vácuo para sugar a lama derretida
Em teoria, seria possível encontrar um animal congelado de 120 mil anos com DNA intacto?
Nesse caso, em vez de ser um “animal congelado” de verdade, tudo estava misturado em algum grau, então foi preciso comparar os fragmentos restantes com sequências genéticas existentes
https://www.nytimes.com/2022/12/07/science/oldest-dna-greenl...
[0] https://www.theguardian.com/world/2012/feb/21/russian-scient...
Humanos são ótimos. Resolveram começar a perfurar de um jeito ou de outro e conseguiram financiamento sem desistir por 7 anos
Somos criaturas malucas, mas interessantes