Paul Sparks
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O gelo é encontrado em todo o mundo em uma ampla variedade de formas. Mais do que simplesmente água congelada, as várias formas de gelo contam a história de seu ambiente à medida que mudam com as estações e mostram as tendências das mudanças climáticas na Terra.
Os cientistas estudam amostras retiradas das profundezas de grandes formações de gelo, como calotas polares e geleiras, para descobrir como o clima local mudou ao longo de centenas de anos e para ajudar a prever como o clima mudará no futuro, disse Melissa Hage, uma especialista em ambiente Cientista e professor assistente do Oxford College of Emory University, na Geórgia.
Aqui definimos os termos comuns que descrevem os vários tipos de formações de gelo encontradas em todo o mundo.
Geleiras
As geleiras são grandes massas de gelo de água doce na terra que são formadas pela queda da neve que eventualmente se torna tão pesada que é comprimida em gelo, de acordo com o National Snow and Ice Data Center (NSIDC). As geleiras variam em tamanho desde o comprimento de um campo de futebol (120 jardas, ou 110 metros) até algumas centenas de milhas de comprimento e podem ser encontradas em todos os continentes.
Tecnicamente falando, as geleiras são formas menores de calotas polares e mantos de gelo, todos eles grandes massas de gelo que rastejam lentamente pela paisagem, independentemente do que está por baixo delas. Esses gigantes de gelo de movimento lento podem atravessar cadeias de montanhas inteiras e até vulcões ativos, de acordo com Benjamin Edwards, um vulcanologista do Dickinson College, na Pensilvânia, que estuda as interações entre geleiras e vulcões.
As geleiras param de crescer onde encontram o oceano e a água salgada mais quente derrete a borda da massa de água doce congelada. O aquecimento das temperaturas dos oceanos aumentou a taxa de derretimento de geleiras e outras formações de gelo, como icebergs e plataformas de gelo no oceano ou próximo a ele, de acordo com Justin Burton, físico do Emory College na Geórgia, que estuda a física da perda de geleiras. As geleiras são um dos melhores indicadores ambientais para as mudanças climáticas, devido às mudanças visíveis que sofrem em escalas de tempo de poucos dias..
Icebergs
Icebergs são grandes massas flutuantes de gelo de água doce que se separaram de geleiras, mantos de gelo ou plataformas de gelo e caíram no oceano, de acordo com a Administração Oceânica e Atmosférica Nacional (NOAA). Para ser chamada de iceberg, a massa de gelo deve subir mais de 16 pés (4,9 m) acima do nível do mar, ter entre 98 pés e 164 pés (30 a 50 m) de espessura e cobrir uma área de pelo menos 5.382 pés quadrados ( 500 m quadrados).
Pedaços de gelo pequenos demais para serem classificados como icebergs recebem nomes mais coloridos, de acordo com o NSIDC. Por exemplo, "pedaços de bergia" são normalmente pedaços de gelo que se quebraram de um iceberg e têm menos de 5 m de diâmetro. "Growlers" são pedaços de gelo um pouco menores, do tamanho de uma caminhonete; e pedaços de "gelo impetuoso" são os fragmentos que estão abaixo de 6,5 pés (2 m) de diâmetro.
Os icebergs também podem ter formato tabular, o que indica que o iceberg se partiu da borda de uma plataforma de gelo. Também conhecidas como ilhas de gelo no Ártico, essas formas de gelo grandes e retangulares geralmente têm topos planos com lados quase perpendiculares.
Folha de gêlo
Os mantos de gelo são as maiores formações de gelo do mundo. Essas enormes planícies de gelo cobrem mais de 20.000 milhas quadradas (50.000 km quadrados), de acordo com o NSIDC. Existem apenas três mantos de gelo na Terra, que cobrem a Groenlândia, a Antártica Ocidental e a Antártica Oriental. Durante a última era do gelo, mantos de gelo também cobriram grandes áreas da América do Norte, América do Sul e Norte da Europa.
Combinados, mais de 99% da água doce da Terra está atualmente armazenada nas camadas de gelo da Groenlândia e da Antártica, de acordo com o NSIDC. Os cientistas estimam que, se apenas a camada de gelo da Groenlândia derretesse, o nível do mar aumentaria cerca de 20 pés (6 m) e se ambas as camadas de gelo da Antártica derretessem, o nível do mar aumentaria 200 pés (60 m). No entanto, levaria várias centenas de anos para essas camadas de gelo derreter.
Nas últimas décadas, partes do manto de gelo sobre a Antártida têm derretido continuamente. Embora possa parecer que apenas uma quantidade relativamente pequena do manto de gelo derreteu, é o suficiente para ter causado o aumento da elevação do continente, assim como a Islândia no final da última era do gelo, disse Edwards. A Islândia passou por um período de aumento do vulcanismo durante esse tempo, potencialmente devido à recuperação da crosta depois que o gelo não mais a pesou. O mesmo resultado pode se tornar uma preocupação para o oeste da Antártica, disse Edwards, "embora não entendamos realmente essa área bem o suficiente para saber com certeza".
Calotas de gelo e campos de gelo
As calotas polares são mantos de gelo menores que 20.000 milhas quadradas (50.000 km quadrados). Essas estruturas de gelo normalmente se formam em regiões polares que são principalmente planas e em grandes altitudes, de acordo com NSIDC. A Islândia, por exemplo, é principalmente coberta por calotas polares. A calota polar Vatnajökull, no lado leste da Islândia, é a maior calota polar da Europa, cobrindo cerca de 8.100 quilômetros quadrados e tem uma espessura média de 1.300 pés (400 m).
Os campos de gelo e as calotas polares são muito semelhantes em tamanho e localização, e diferem apenas na forma como o fluxo de gelo é influenciado pelo ambiente, de acordo com o National Park Service (NPS). Os campos de gelo contêm montanhas e cristas que emergem da superfície do gelo e alteram a forma como o gelo flui, muito parecido com uma grande rocha que surge acima da superfície de um riacho, fazendo com que a água flua ao seu redor. As calotas polares, por outro lado, se constroem no topo de qualquer terreno e se espalham a partir de seu centro.
Melange de gelo
Uma mistura de gelo é essencialmente uma lama gigante que se forma dentro de fiordes glaciais que são compostos de gelo marinho, icebergs e parentes menores de icebergs, de acordo com Burton. A melange se forma quando as correntes oceânicas ou os ventos de superfície deixam de mover a massa de gelo para fora do fiorde, formando uma fronteira parcial entre a geleira e o oceano.
As melanges de gelo são consideradas o maior material granular do mundo devido à grande quantidade de sedimentos suspensos e líquidos contidos na lama de gelo, disse Burton.
Como as melanges de gelo não são gelo sólido, a água do oceano relativamente mais quente pode vazar através do gelo até a face da geleira. Esta característica significa que a mistura de gelo tem uma grande influência sobre o quanto uma geleira se quebra e quanta água doce entra no fiorde.
Plataforma de gelo
A maioria das plataformas de gelo da Terra são encontradas ao redor da costa da Antártica, mas também podem ser encontradas em qualquer lugar onde o gelo terrestre, como uma geleira, flua para o oceano frio, de acordo com o NSIDC. As prateleiras são feitas de placas flutuantes de gelo que se conectam a uma massa de terra. Eles são formados quando o gelo flui lentamente das geleiras e fluxos de gelo para o oceano, mas o gelo não derrete imediatamente devido às temperaturas frias do oceano. As plataformas então são construídas com gelo adicional fluindo das geleiras.
Riachos de gelo
Córregos de gelo são rios de mantos de gelo que fluem relativamente mais rápido do que o gelo circundante, movendo-se normalmente cerca de 800 m por ano, em média.
A geleira Jakobshavn na Groenlândia, a geleira de fluxo mais rápido do mundo, às vezes é classificada como uma corrente de gelo. De acordo com um artigo de 2014 publicado na revista Cryosphere, Jakobshavn se move a uma taxa de cerca de 10,5 milhas (17 km) por ano.
Gelo marinho
O gelo marinho é água salgada congelada e é encontrado em oceanos polares remotos. Cobre cerca de 9,65 milhões de milhas quadradas (25 milhões de km quadrados) da Terra por ano em média, de acordo com NSIDC.
O gelo marinho é vital para os ecossistemas e clima das regiões polares e também pode influenciar a circulação do oceano e o clima, de acordo com o Observatório da Terra da NASA. Esses pedaços de gelo de água salgada reduzem a erosão das plataformas de gelo e geleiras próximas à costa, minimizando as ondas e o vento, e criam uma superfície isolante para reduzir a evaporação da água e a perda de calor para a atmosfera. Durante os meses mais quentes do verão, o derretimento do gelo marinho libera nutrientes de volta ao oceano e expõe a superfície do oceano à luz do sol, os quais estimulam o crescimento do fitoplâncton, que são a base da teia alimentar marinha.
À medida que o clima da Terra passa por mudanças rápidas, o gelo marinho derrete mais rápido do que pode recongelar. Isso é especialmente evidente no Ártico, onde as temperaturas do oceano e da terra estão subindo mais rápido do que em qualquer outro lugar da Terra, disse Edwards..
Snowball Earth
A Terra congelada, apelidada de Snowball Earth, refere-se a períodos de tempo no registro geológico quando a maioria, senão a totalidade, do planeta estava congelada, de acordo com o Dartmouth Undergraduate Journal of Science.
“Quatro eras glaciais, entre 750 e 580 milhões de anos atrás, podem ter sido tão severas que toda a superfície da Terra, de pólo a pólo, incluindo os oceanos, congelou completamente”, disse Hage. "Assim que os oceanos polares começaram a congelar, mais luz do sol foi refletida nas superfícies brancas de gelo e o resfriamento foi amplificado."
Os cientistas estimam que a temperatura média na Terra caiu para menos 58 graus Fahrenheit (menos 50 graus Celsius) durante esses períodos e que o ciclo da água (o ciclo em que a água passa entre a atmosfera, a terra e os oceanos) foi encerrado.
Mas há algum debate se a Terra estava totalmente congelada ou se ainda havia manchas de lama ou água aberta no equador onde a luz do sol poderia entrar na água e permitir que alguns organismos sobrevivessem.
Os cientistas acreditam que em algum momento os níveis de dióxido de carbono aumentaram na atmosfera, provavelmente devido aos vulcões, que aumentaram a temperatura o suficiente para reiniciar o ciclo da água. O aumento da quantidade de vapor d'água no ar, além do dióxido de carbono, desencadeou um período de aquecimento descontrolado, aumentando as temperaturas globais para 122 graus F (50 graus C) ao longo de algumas centenas de anos, disse Hage. Ligeiras mudanças de luz na órbita da Terra ou inclinação axial eventualmente trouxeram a temperatura média do planeta para a temperatura atual de suporte à vida de 58,6 graus F (14,9 graus C).
A pesquisa sugere que uma grande explosão de vida, conhecida como explosão cambriana, ocorreu no final do período da bola de neve, de acordo com o Museu de Paleontologia da Universidade da Califórnia. É o período mais antigo conhecido dentro do registro fóssil em que grandes grupos de animais (como braquiópodes e trilobitas) aparecem pela primeira vez em um período geologicamente breve (aproximadamente 40 milhões de anos).
Recursos adicionais:
- Saiba mais sobre os programas de pesquisa apoiados pelo National Snow and Ice Data Center.
- Leia sobre a pesquisa de gelo marinho em andamento no Polar Science Center da Universidade de Washington.
- Ouça o som de uma plataforma de gelo da Antártica nesta gravação da American Geophysical Union (AGU).