Cientistas europeus identificaram convecção térmica no interior da camada de gelo da Groenlândia, esclarecendo a origem de gigantescas formações em forma de pluma observadas há mais de dez anos. O fenômeno, comum no manto terrestre, altera a compreensão sobre a dinâmica do gelo polar e poderá impactar projeções futuras de elevação do nível do mar.
Descoberta após mais de uma década de investigação
Desde o início da década de 2010, sensores de radar e modelagens numéricas detectavam colunas giratórias a centenas de metros abaixo da superfície da Groenlândia. As estruturas, descritas como plumas de até vários quilómetros de diâmetro, intrigavam a comunidade científica por não se enquadrarem nos mecanismos conhecidos de deslocamento do gelo.
Robert Law, pesquisador do Instituto Federal de Tecnologia de Zurique (ETH), liderou uma equipa formada por especialistas de universidades da Suíça, Noruega e de outros países europeus. O grupo analisou dados geofísicos, medições de temperatura e propriedades reológicas do gelo profundo. A síntese dos resultados confirmou que variações verticais de temperatura são suficientes para gerar circulação interna, de forma semelhante à água fervendo numa panela.
“Pensávamos no gelo como um sólido praticamente imóvel em escalas curtas de tempo. Ver que parte da massa gelada se movimenta por convecção, mesmo sendo milhões de vezes menos densa e muito mais fria do que o manto, quebra expectativas”, explicou Law.
Como a convecção se forma sob condições polares
A Groenlândia apresenta espessura de gelo que pode ultrapassar três quilómetros. A pressão exercida pelas camadas superiores, combinada com diferenças de temperatura entre a base — próxima do ponto de fusão por influência geotérmica — e as porções intermediárias, cria gradientes térmicos capazes de iniciar o fluxo convectivo. Nessa configuração, o gelo aquecido na região basal tende a subir, enquanto material mais frio desce, formando padrões circulares.
As simulações conduzidas pela equipa indicam que o fluxo é lento, mas significativo em escalas de século. As plumas giratórias transportam calor e modificam a viscosidade local, tornando certas regiões do interior até dez vezes mais macias do que estimativas anteriores previam.
Implicações para modelos climáticos e do nível do mar
O Grupo Intergovernamental sobre Alterações Climáticas (IPCC) e outros centros de pesquisa utilizam modelos que consideram principalmente deslocamento plástico e deslizamento basal para prever a resposta do manto de gelo ao aquecimento global. Com a confirmação da convecção térmica, surge a necessidade de rever parâmetros de rigidez, fricção interna e transferência de calor.
Embora o gelo mais macio possa sugerir derretimento acelerado, os autores alertam que a relação não é direta. A mesma circulação que reduz a viscosidade também redistribui energia, potencialmente retardando o fluxo superficial em alguns sectores. “Precisamos separar os efeitos. Saber que o gelo é mais maleável não significa automaticamente fusão mais rápida ou subida adicional do mar”, afirmou Andreas Born, da Universidade de Bergen.
Os investigadores consideram que a inclusão desse mecanismo nos modelos poderá aumentar a precisão das previsões de curto e longo prazos, reduzindo incertezas ligadas à contribuição da Groenlândia para o nível global dos oceanos.
Imagem: Tecnologia & Inovação
Metodologia combinou observações e simulações
A equipa reuniu levantamentos de radar de penetração no gelo, registos de temperatura obtidos em perfurações profundas e experimentos de laboratório sobre deformação de gelo sob alta pressão. Os dados foram alimentados em modelos numéricos que simulam a distribuição de calor e o comportamento reológico em três dimensões.
Os resultados mostraram que, mesmo em temperaturas bem abaixo de zero, diferenças de apenas alguns graus Celsius entre camadas são suficientes para iniciar a convecção, desde que a espessura e a pressão sejam elevadas. Testes de sensibilidade indicam que a densidade do gelo, a presença de impurezas e o gradiente geotérmico local influenciam a forma e a velocidade das plumas.
Surpresa reforça importância da pesquisa polar
A confirmação do fenômeno amplia o entendimento sobre processos físicos em ambientes frios. Segundo Born, “encontrar no gelo um mecanismo típico de rochas quentes mostra como a natureza pode apresentar exceções que desafiam pressupostos”. A descoberta também destaca a relevância de missões de monitorização contínua na Groenlândia, região crítica para o balanço hídrico planetário.
Nos próximos anos, os investigadores pretendem instalar sensores adicionais e realizar perfurações em áreas onde as plumas são mais intensas, a fim de medir diretamente o fluxo de calor e a composição química do gelo convectivo. Os dados ajudarão a quantificar o impacto real sobre a estabilidade da camada e a velocidade de escoamento para o mar.
Perspectivas e próximos passos
A convecção térmica no gelo deverá integrar as próximas gerações de modelos de glaciologia e clima global. Instituições europeias preparam propostas de financiamento para expandir a rede de observação, cruzando informações de satélite, geofísica terrestre e oceanografia costeira.
Enquanto isso, a comunidade científica mantém cautela. A relação entre mecânica interna, fusão superficial e descarga de icebergs envolve processos complexos, incluindo interação com a atmosfera e o oceano. Mais estudos serão necessários para isolar cada variável antes de traduzir a maleabilidade adicional do gelo em estimativas concretas de elevação do nível do mar.
Apesar das incertezas, a identificação da convecção marca um avanço significativo no conhecimento dos mantos polares. O achado fornece uma peça fundamental para desvendar como o gelo responde às mudanças de temperatura e pressão, fatores decisivos para projetar o futuro das zonas costeiras em todo o mundo.
