Sob a Gronelândia, ondas enormes estão a derreter os glaciares mais depressa.

Paredões brancos e lisos de gelo despenham-se sobre as águas escuras do Árctico.

O que se segue quase não se vê - mas a força é implacável.

Muito abaixo da superfície dos fiordes da Gronelândia, ondas ocultas com a altura de torres urbanas avançam pelas profundezas geladas, puxando água mais quente para cima e desgastando os glaciares por baixo.

Ondas internas a perseguir os glaciares da Gronelândia

É comum imaginar a camada de gelo da Gronelândia como uma fortaleza imóvel e silenciosa. Porém, os glaciares voltados para o oceano comportam-se mais como falésias instáveis numa costa exposta: quebram, cedem e recuam. Quando um bloco de gelo - por vezes do tamanho de um edifício - se separa da frente do glaciar e cai no mar (um fenómeno chamado desprendimento), o espetáculo à superfície é apenas a parte mais óbvia.

O embate do iceberg injecta no fiorde uma enorme quantidade de energia. Essa energia não se limita a formar vagas visíveis e espuma. Em vez disso, origina uma sequência de ondas internas que se propagam ao longo das fronteiras entre camadas de água com diferentes temperaturas e salinidades. Do convés de um barco - e mesmo do espaço - estas ondas passam despercebidas.

Cientistas relatam agora que algumas destas ondas internas podem atingir amplitudes comparáveis às de um arranha-céus e deslocar-se durante horas sob a superfície congestionada por gelo.

À medida que percorrem o fiorde, estes “gigantes” submarinos revolvem a coluna de água. Elevam água relativamente quente e salgada que permanece em profundidade e empurram-na na direcção da base de glaciares próximos. O efeito é directo: o gelo submerso, já sob forte pressão, derrete mais depressa e torna-se estruturalmente mais frágil.

Como os colapsos alimentam um ciclo vicioso de retroalimentação

Cada episódio de desprendimento provoca dois impactos em simultâneo. Por um lado, retira massa à frente do glaciar e altera o relevo subaquático. Por outro, desencadeia ondas internas que transportam calor de baixo para cima. Esse calor mina a base do glaciar, adelgaçando e soltando mais gelo - o que aumenta a probabilidade de novo desprendimento.

Os investigadores descrevem este mecanismo como um “multiplicador de desprendimento”: um colapso ajuda a preparar o terreno para o seguinte.

Assim, não se trata apenas de ar mais quente a derreter gelo por cima. Muitos glaciares marinhos da Gronelândia ficam presos num ciclo de retroalimentação em que não são apenas afectados pelo oceano em mudança; acabam também por acelerar a própria retirada, graças às ondas energéticas geradas por cada queda de gelo.

Transformar cabos de fibra ótica num ouvido subaquático gigante

Durante anos, este processo desenrolou-se sem testemunhas directas. Os satélites conseguem seguir a posição das frentes glaciares e a extensão do gelo marinho, mas não “enxergam” o interior turvo de um fiorde. E os instrumentos clássicos - sensores de temperatura ancorados ou medidores de correntes num único ponto - fornecem apenas registos pontuais.

Uma equipa internacional, a trabalhar num fiorde do sul da Gronelândia, adoptou outra estratégia: instalou um cabo de fibra ótica com 10 quilómetros ao longo do fundo marinho e tratou-o não como infraestrutura de telecomunicações, mas como um instrumento científico contínuo.

A técnica chama-se Deteção Acústica Distribuída (DAD). Envia impulsos de luz através da fibra e mede pequenas variações nos sinais retroespalhados, que mudam quando o cabo é esticado, comprimido ou vibrado.

Na prática, cada metro de fibra - milhares de pontos ao longo do fundo do fiorde - funciona como um sensor extremamente sensível de vibração e temperatura.

Ao “escutar” estes sinais durante vários dias, a equipa conseguiu identificar os instantes exactos em que o gelo se desprendia, registar as ondas de superfície geradas e, de seguida, seguir as ondas internas persistentes a oscilar de um lado para o outro sob a superfície.

Derreter um centímetro por ciclo de onda

A combinação entre os registos do cabo e modelos do comportamento do glaciar e do oceano traça um cenário contundente. Cada grande sequência de ondas internas pode remover cerca de 1 centímetro de gelo da face submersa do glaciar em um ciclo. Parece pouco - até se somarem as ocorrências.

• Vários episódios de desprendimento podem acontecer no mesmo dia.
• Cada episódio pode gerar diversos ciclos de ondas internas.
• As taxas de fusão podem acumular-se até cerca de 1 metro de gelo perdido por dia na face subaquática do glaciar.

Esta rapidez é da mesma ordem de grandeza que o avanço diário de alguns glaciares de maré (glaciares que terminam no oceano). Ou seja, a erosão submersa pode igualar - ou ultrapassar - o avanço do gelo, empurrando a frente do glaciar para o interior, ano após ano.

Um fiorde da Gronelândia, volumes enormes de gelo a desaparecer

O trabalho centrou-se no Eqalorutsit Kangilliit Sermiat, um glaciar de maré do sul da Gronelândia com um nome difícil fora do meio científico. Apesar de pouco conhecido do grande público, descarrega quantidades extraordinárias de gelo no Atlântico.

Em média, liberta aproximadamente 3,6 quilómetros cúbicos de gelo por ano. Para visualizar: é quase três vezes o volume do Glaciar do Ródano, na Suíça, lançado ao mar anualmente. Cada colapso ajusta a geometria do fiorde e reforça o padrão que favorece a geração de ondas internas.

A frente de desprendimento não é apenas uma borda a desfazer-se: funciona como um motor que alimenta uma troca contínua de calor entre o fiorde profundo e a base oculta do glaciar.

Águas quentes e salgadas que entram vindas de correntes ao largo - incluindo ramificações da circulação do Atlântico Norte - são essenciais para este “motor”. Sem perturbações, esse calor tenderia a ficar retido em profundidade. Com a mistura induzida pelas ondas, a energia térmica é puxada para cima, exactamente para onde causa mais danos.

Um ponto adicional agrava o problema: fiordes estreitos e com paredes íngremes podem actuar como “caixas de ressonância”, fazendo as ondas internas reflectirem e voltarem a passar repetidamente pela mesma zona. Isso prolonga a agitação e aumenta o tempo durante o qual a água quente contacta a base do gelo.

Também existem impactos locais muitas vezes ignorados. A mistura intensa altera a distribuição de nutrientes e sedimentos na coluna de água, afectando ecossistemas do fiorde e a turvação, com efeitos em cadeias alimentares e em actividades como a navegação e a segurança de operações costeiras em regiões polares.

Porque é que os modelos têm subestimado a fusão subaquática

As projecções climáticas e de subida do nível do mar costumam incluir alguma forma de fusão subaquática. Porém, muitos desses cálculos foram baseados em médias amplas da temperatura do oceano e da velocidade das correntes junto às frentes glaciares. O que ficou, em grande medida, por contabilizar foi a mistura violenta e de pequena escala impulsionada por ondas internas após o desprendimento.

As novas observações com fibra ótica indicam que, em determinados contextos, estimativas anteriores podem ter ficado aquém das taxas reais de fusão submersa em até duas ordens de grandeza. Esta discrepância ajuda a perceber porque é que, tantas vezes, glaciares reais recuaram mais depressa do que as simulações previam.

Processo	Ênfase anterior	Nova leitura a partir das ondas internas
Temperatura do ar	Controla a fusão à superfície do glaciar	Continua a ser decisiva, mas não chega para explicar o recuo acelerado da frente
Calor do oceano	Tratado como um factor de fundo relativamente constante	Entregue em “pulsos” à face de gelo através das ondas internas
Episódios de desprendimento	Vistos sobretudo como perda de volume de gelo	Funcionam também como gatilhos que amplificam a fusão subsequente

O que isto significa para os mares e o tempo à escala global

A camada de gelo da Gronelândia contém água congelada suficiente para elevar o nível médio do mar global em cerca de 7 metros. A fusão total não é um cenário imediato, mas a tendência é inequívoca: o aquecimento continuado do ar e do oceano - somado a mecanismos como as ondas internas - empurra mais gelo para o mar ano após ano.

Mesmo perdas parciais têm efeitos relevantes. A água doce descarregada no Atlântico Norte pode enfraquecer a Circulação Meridional de Revolvimento do Atlântico, um sistema de correntes que inclui a Corrente do Golfo. Se abrandar, pode deslocar trajectórias de tempestades, alterar padrões de precipitação e modificar contrastes de temperatura entre continentes e oceanos.

As ondas que percorrem um único fiorde da Gronelândia podem parecer distantes, mas estão ligadas à subida do nível do mar em costas densamente povoadas e a padrões meteorológicos sentidos em grande parte do hemisfério norte.

Para comunidades costeiras baixas - do Bangladesh à costa leste dos Estados Unidos - mais alguns centímetros de subida do nível do mar traduzem-se em inundações mais frequentes durante marés vivas e tempestades. Quem planeia defesas e infraestruturas precisa de projecções que representem com rigor a velocidade a que o gelo continental pode desaparecer, incluindo estas contribuições “invisíveis” das ondas internas.

Termos-chave que mudam a forma como entendemos o gelo a derreter

A linguagem técnica sobre glaciares e oceanos pode esconder a intensidade do que está a acontecer. Estes conceitos ajudam a clarificar os mecanismos activos nas margens geladas da Gronelândia:

• Desprendimento: separação e queda de blocos de gelo da frente do glaciar para o oceano, formando icebergs.
• Glaciar de maré: glaciar que termina no mar, e não em terra, ficando directamente exposto à água do oceano.
• Onda interna: onda que se propaga ao longo de limites entre camadas de água com densidades diferentes abaixo da superfície, em vez de se formar no topo.
• Fusão subaquática: perda de gelo abaixo da linha de água na face do glaciar (ou sob plataformas de gelo).

Estes processos encaixam uns nos outros. O desprendimento gera ondas internas. As ondas misturam e elevam água mais quente. A água quente acelera a fusão subaquática. A fusão enfraquece a frente do glaciar e torna novo desprendimento mais provável. Em fiordes estreitos, onde as ondas podem reflectir e persistir, o ciclo tende a reforçar-se.

Para onde pode evoluir a deteção por fibra ótica

A experiência na Gronelândia é um teste inicial do potencial da fibra ótica nos oceanos polares. Existem cabos semelhantes instalados por todo o mundo para comunicações. Em teoria, muitos poderiam acumular uma segunda função: actuar como “dispositivos de escuta” científicos para seguir sismos, deslizamentos submarinos e - como aqui - ondas internas.

Campanhas futuras poderão aplicar estas abordagens a outras margens de gelo em rápida transformação, como glaciares marinhos da Antárctida Ocidental. Também será possível combinar registos de fibra ótica com veículos subaquáticos autónomos e modelos de alta resolução, melhorando previsões sobre a rapidez com que o gelo terrestre se degrada em diferentes cenários de aquecimento.

Se isso se concretizar, as projecções usadas por autarquias, engenheiros costeiros e mercados de seguros passarão a reflectir não só tendências climáticas gerais, mas também a turbulência de pequena escala desencadeada sempre que uma placa de gelo antigo se desfaz e cai num fiorde escuro da Gronelândia, pondo em movimento ondas internas com a altura de um arranha-céus nas profundezas.