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POR SÉRGIO SACANI/CiencTec

Um novo conjunto de dados, chamado de Bedmap2 está dando aos cientistas uma nova imagem de como é a Antártica desde a sua superfície de gelo até as rochas do embasamento localizadas abaixo da camada de gelo. O Bedmap2 representa uma melhora significante em comparação com a coleção de dados anteriores da Antártica, conhecida como Bedmap, que foi produzida a mais de 10 anos atrás. O produto foi o resultado de um trabalho liderado pela British Antarctic Survey, onde os pesquisadores compilaram décadas de medidas geofísicas, como medidas de elevação da superfície do Ice da NASA, Cloud and Land Elevation Satellite, conhecido como ICESat, e dados da espessura do gelo coletados pela Operação IceBridge.

Com efeitos que variam desde a influência das correntes oceânicas até o aumento do nível médio dos mares, a Antártica tem um papel fundamental no sistema climático global. Os pesquisadores estão usando uma variedade de métodos para entender como a Antártica reagirá às mudanças climáticas, mas as limitadas informações sobre a espessura do gelo e o que se localiza abaixo dele fez desse trabalho um grande desafio por décadas. Agora, graças ao trabalho liderado pela British Antarctic Survey publicado recentemente na revista especializada The Criosphere, os cientistas terão um novo mapa detalhado do continente gelado.

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O Bedmap2, como o original Bedmap é uma coleção de três conjuntos de dados – elevação da superfície, espessura do gelo e topografia do embasamento. No decorrer da última década existiram muitas pesquisas Anatárticas , que vastamente aumentaram a quantidade de dados disponíveis. Os pesquisadores usaram dados de satélites, aeronaves, e pesquisas em terra para construir um produto de dados com maior resolução, maior cobertura e uma precisão melhorada. Tanto o Bedmap como o Bedmap2 são como malhas colocadas sobre o continente, mas com um espaçamento menor, a malha do Bedmap2 inclui muitas ffeições superficiais e localizadas sob o gelo  muito pequenas para serem vistas no conjunto de dados anterior. Os milhões de pontos adicionais no Bedmap2 também cobrem uma porcentagem maior da Antártica. Adicionalmente, o extensivo uso de dados de GPS nas pesquisas mais recentes melhora a precisão do novo conjunto de dados. Melhorias na resolução, cobertura e precisão levarão consequentemente a cálculos mais precisos do volume de gelo e da potencial contribuição ao aumento do nível dos mares.

O volume de gelo total e a contribuição do nível dos mares permanecem similares aos cálculos usando o Bedmap, mas a profundidade média do embasamento da Antártica, o ponto mais profundo e a estimativa da espessura do gelo todas foram aumentadas. Peter Fretwell, cientista da BAS e principal autor do trabalho, disse que o novo conjunto de dados aumenta o nosso conhecimento do ambiente sub-glacial e ajudará futuras pesquisas sobre a camada de gelo da Antártica. “Ele será uma importante fonte para a próxima geração de modeladores da camada de gelo, oceanógrafos físicos e geólogos estruturais”, disse Fretwell.

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A modelagem da camada de gelo é uma área que irá provavelmente fazer o uso mais pesado dos dados do Bedmap2. As camadas de gelo são espessas formações de gelo em forma de domo que cobre grandes áreas de terra. Existem duas grandes camadas de gelo na Terra, uma cobrindo a Groenlândia e a outra na Antártica. Camadas de gelo são formadas à medida que a neve se acumula e é compactada formando gelo depois de muitos anos. “A camada de gelo cresce devido à neve, e como mel colocado num prato, se espalha para fora e afina devido ao seu próprio peso”, disse Sophie Nowicki, uma cientista especialista em camadas de gelo do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Md.

Os pesquisadores que trabalham com as camadas de gelo na Terra, usam modelos computacionais para simular como elas responderão às mudanças no oceano e na temperatura do ar. Uma vantagem dessas simulações é que elas permitem testar os diferentes cenários climáticos, mas os modelos são limitados à precisão dos dados sobre o volume de gelo e o terreno que está abaixo dele. “Para simular de maneira precisa a resposta dinâmica das camadas de gelo às condições de mudança ambiental, como a temperatura e a acumulação de neve, nós precisamos conhecer a forma e a estrutura do embasamento abaixo das camadas de gelo em grande detalhe”, disse Michael Studinger, cientista do projeto IceBridgedo Goddard da NASA.

Saber como é o embasamento é importante para a modelagem da camada de gelo, pois as feições no embasamento é que controlam a forma do gelo e afetam como ele irá se movimentar. O gelo irá fluir mais rápido descendo o talude das montanhas, enquanto que subindo o talude ou no acidentes do terreno ele pode se mover mais vagarosamente ou até mesmo ficar parado. “A forma da camada é a característica mais importante que é desconhecida e afeta como o gelo pode fluir”, disse Nowicki. “Você pode influenciar como o mel irá fluir no seu prato, simplesmente variando a foram como você segura o prato”. O dado vastamente melhorado do embasamento incluído no Bedmap2 fornecerá o nível de detalhes necessário para a construção de modelos mais realistas.

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Criar esse mapa detalhado requer que os pesquisadores coletem e analisem grandes somas de dados de fontes variadas. A NASA contribuiu de forma decisiva nos dados de elevação da superfície, limites das camadas de gelo e espessura do gelo. Por exemplo, medidas das três campanhas aéreas da Operação IceBridge foram responsáveis por mais de 12% dos 25 milhões de dados sobre a espessura do gelo adquiridos por mais de 200 campanhas aéreas nos últimos 50 anos.

A Operação IceBridge usa um radar de penetração no gelo, conhecido como o Multichannel Coherent Radar Depth Sounder para adquirir dados sobre a espessura do gelo e a topografia subglacial. O MCoRDS, operado pelo Center for the Remote Sensing of Ice Sheets na Universidade do Kansas manda sinais de radar através do gelo e registra o ângulo e o tempo de retorno das ondas para imagear a superfície do gelo, as camadas internas e o embasamento abaixo.

Os pesquisadores também usaram uma grande quantidade de dados ICESat para construir a malha de elevação da superfície em áreas onde a medição é complicada. A altimetria de radar via satélite, que gerou uma grande porção do Bedmap2, trabalha melhor em áreas planas. Áreas montanhosas, íngremes e acidentadas necessitam de outros métodos, e assim dados do altímetro laser do ICESat ajudou os cientistas a gerarem um mapa preciso nessas regiões. Em adição a isso, a equipe do Bedmap2 usou os dados de altimetria da Operação IceBridge para verificar a precisão da combinação dos dados de superfície.

Os dados da Operação IceBridge também tiveram grande importância fornecendo dados em partes da Antártica onde haviam poucas medidas anteriores. Uma dessas áreas é conhecida como Recovery Ice Stream, que a Operação IceBridge essencialmente colocou no mapa com dados da Campanha Antártica de 2011. Tanto a NASA como a U.S. National Science Foundation, investiram muito tempo e dinheiro em radares como o MCoRDS e em campanhas aéreas como a Operação IceBridge por anos.

As contribuições da NASA vão muito além de meramente coletar esses dados. Fazendo com que os dados se tornem disponíveis gratuitamente para os pesquisadores, a NASA lidera uma tendência positiva com os pesquisadores. “Nós esperamos que outros parceiros também entrem nessa com a gente”, disse Fretwell. Coletar dados de radar sobre a Antártica é um esforço caro, que levaram alguns pesquisadores a adotarem uma medida protetora até certo ponto entendível. Isso poderia mudar, contudo, à medida que mais pesquisadores usem os dados disponíveis gratuitamente.

“Mais e mais pessoas na comunidade de pesquisa estão percebendo  o tremendo valor de se  disponibilizar de forma gratuita os dados”, disse Studinger.

Para mais informações sobre a Operação IceBridgem visitem: http://www.nasa.gov/icebridge