Um novo estudo feito por cientistas da NASA provou que uma fonte de calor geotérmica chamada pluma do manto, nas profundezas subterrâneas de Marie Bird, na Antártica, explica o rápido degelo que cria lagos e rios sob a camada de gelo. Embora a fonte de calor não seja uma ameaça nova ou crescente para o manto de gelo da Antártica Ocidental, pode ajudar a explicar por que o manto de gelo é instável hoje.
A estabilidade de uma camada de gelo está intimamente relacionada com a quantidade de água que flui de baixo, o que torna as geleiras mais fáceis de deslizar. Compreender as fontes e o futuro da água derretida no oeste da Antártica é importante para avaliar a taxa na qual o gelo pode derreter e aumentar os níveis da água do oceano.
As geleiras da Antártica são instáveis e cheias de rios e lagos, o maior dos quais é o Lago Erie. Muitos lagos se enchem e drenam rapidamente, fazendo com que a superfície de gelo milhares de pés acima deles suba e desça até 6 metros. O movimento permite aos cientistas estimar onde e quanta água deve existir.
Cerca de 30 anos atrás, um cientista da Universidade do Colorado Denver sugeriu que o calor de uma pluma de manto subterrânea por Marie Bird poderia explicar a atividade vulcânica regional e a função topográfica da cúpula. Imagens sísmicas muito recentes apoiaram esse conceito.
Com as pequenas medições diretas que existem ao longo do gelo, os cientistas do JPL descobriram uma maneira melhor de estudar a ideia da pluma do manto por meio de simulações numéricas. Eles usaram o Modelo de Sistema de Manto de Gelo (ISSM), uma descrição numérica da física dos mantos de gelo desenvolvida por cientistas do JPL e da Universidade da Califórnia, Irvine.
Para garantir que o modelo fosse realista, os cientistas monitoraram as mudanças na superfície da camada de gelo usando dados do satélite IceSat da NASA e da campanha aérea Operação IceBridge.
Como a localização e o tamanho da possível pluma do manto eram desconhecidos, eles testaram toda a gama do que era fisicamente possível para vários parâmetros, produzindo dezenas de diferentes simulações.
Eles descobriram que o fluxo de energia da pluma do manto não deveria ser superior a 150 miliwatts por metro quadrado. Para efeito de comparação, em regiões dos Estados Unidos sem atividade vulcânica, o fluxo de calor do manto da Terra varia de 40 a 60 miliwatts.
Vídeo promocional:
No Parque Nacional de Yellowstone - um famoso hotspot geotérmico - o calor de baixo é de cerca de 200 miliwatts por metro quadrado em média em todo o parque, embora propriedades geotérmicas individuais, como gêiseres, sejam muito mais quentes.
Simulações dos cientistas Serucy e Ivins usando fluxo de calor acima de 150 miliwatts por metro quadrado mostraram muito derretimento para ser consistente com dados baseados no espaço, exceto em um lugar: uma área profunda no Mar de Ross conhecida por fluxos intensos de água. Essa área exigia um fluxo de calor de pelo menos 150-180 miliwatts por metro quadrado. No entanto, imagens sísmicas mostraram que o calor do manto nessa região pode atingir a camada de gelo por meio de uma fenda, ou seja, uma fenda na crosta terrestre, como ocorreu no Grande Vale do Rift na África.
Acredita-se que as plumas do manto sejam estreitos córregos de rocha que sobem pelo manto da Terra e se espalham como uma capa de cogumelo sob a crosta terrestre. A flutuabilidade do material, parte do qual está derretido, faz com que a crosta se projete para cima. A teoria da pluma do manto foi proposta na década de 1970 para explicar a atividade geotérmica que ocorre longe dos limites das placas tectônicas, como Havaí e Yellowstone.
A pluma do manto de Marie Bird formou-se há 50 a 110 milhões de anos, muito antes do surgimento do manto de gelo da Antártica Ocidental. No final da última idade do gelo, cerca de 11.000 anos atrás, a camada de gelo passou por um período de perda de gelo rápida e sustentada, quando mudanças nas condições climáticas globais e o aumento do nível do mar empurraram a água quente para mais perto da camada de gelo - assim como acontece hoje.
“A presença desta pluma de manto é importante porque sugere que o gelo da Antártica é mais vulnerável nesta área: este calor adicional aquece o gelo, o que sugere uma maior fraqueza em face das mudanças futuras e passadas no ambiente”, dizem os pesquisadores.
