Os cientistas descobriram recentemente que bolhas de ar pressurizado minúsculas, presas no gelo, estão a acelerar o declínio de alguns glaciares do mundo. Nos glaciares de maré – grandes rios de gelo que desaguam no mar – o degelo constante do gelo submarino provoca a explosão de milhares de milhões dessas bolhas na água, “como se fossem minúsculos tiros de espingarda”, diz Erin Pettit, glacióloga da Oregon State University, em Corvallis, que faz parte da equipa que fez a descoberta divulgada no dia 7 de Setembro na revista Nature Geoscience.

Essa explosão de ar violenta agita a camada fria da água que envolve a superfície do gelo glaciar – fazendo com que este entre em contacto com a água mais quente que se encontra a vários centímetros de distância. As bolhas flutuam através da água – criando correntes turbulentas que também provocam o contacto de água quente com o gelo.

Os glaciares do Alasca, onde a equipa de Pettit, que realizou o estudo, estão actualmente a perder mais de 70 mil milhões de toneladas de gelo por ano, uma perda que provoca a subida do nível das águas do mar em todo o mundo.

Esta nova descoberta advém de um esforço de 15 anos de Pettit para compreender um ambiente importante, mas perigoso. Para além de melhorar o nosso conhecimento das alterações climáticas, os seus esforços podem ajudar a explicar a diminuição acentuada na abundância de focas em alguns fiordes do Alasca.

Desvendando a anatomia de um glaciar em degelo

Poucas pessoas se apercebem, mas os glaciares estão cheios de bolhas de ar minúsculas. Formam-se quando a neve, que se acumula ao longo de milhares de anos, se comprime lentamente devido ao seu próprio peso, transformando-se em gelo e juntando o ar que ficara retido entre os flocos de neve em poros microscópicos. Um pedaço de gelo glaciar com 28 decímetros cúbicos pode conter mais de cinco milhões de bolhas. Essas bolhas encontram-se comprimidas com uma pressão até 20 vezes superior à da atmosfera terrestre.

Pettit e os seus colegas suspeitavam há vários anos que estas bolhas pudessem estar a acelerar o degelo dos glaciares de maré. Para testar esta ideia, realizaram uma série de experiências de laboratório.

Um pedaço de gelo glaciar com 28 decímetros cúbicos pode conter mais de cinco milhões de bolhas.

Colheram blocos de gelo com bastantes bolhas num glaciar de maré no Alasca chamado Xeitl Sít’ em idioma Tlingit (também conhecido como LeConte Glacier) e assistiram ao seu degelo no aquário cheio de água do mar. Para efeitos de comparação, também derreteram blocos de gelo sem bolhas, comprados a um artista local que esculpe gelo.

Enquanto o gelo derretia, a água doce resultante subia, por ser menos densa do que a água do mar em seu redor. Isto criou uma corrente ascendente ao longo da face vertical do gelo – um microcosmos do que acontece na frente de um glaciar de maré. Quando o gelo glaciar derreteu, a corrente gerada foi seis vezes mais rápida do que a observado no gelo sem bolhas, porque as bolhas ascendentes empurram a água para cima mais depressa. O gelo glaciar derreteu 2,25 vezes mais depressa do que o gelo sem bolhas.

“É um efeito muito forte”, diz Keith Nicholls, oceanógrafo polar do British Antarctic Survey, em Cambridge, que não fazia parte da equipa. “Se esta for a realidade na natureza, então é bastante grave.” 

Descobrindo os “crepitanços e estalidos” dos glaciares

O primeiro palpite de Pettit sobre a importância das bolhas surgiu depois de monitorizar alterações nos glaciares ao longe.

Embora ocorra muito degelo nas frentes dos glaciares de maré, os cientistas mostravam-se reticentes quanto a aproximarem-se demasiado deles devido aos riscos envolvidos. As frentes destes glaciares erguem-se até 60 metros acima da água, formando paredes íngremes que podem libertar blocos de gelo com 50 toneladas em qualquer momento, desencadeando ondas que podem esmagar ou derrubar pequenas embarcações.

Em 2009, Pettit tentou monitorizar a frente de gelo num local situado a uma distância segura em Icy Bay, no Alasca, utilizando hidrofones para gravar os sons subaquáticos. Ela esperava ouvir os icebergues a separarem-se do glaciar – talvez até um gorgulhar baixo, semelhante ao de uma mangueira, de um rio subglaciar correndo em baixo do glaciar.

No entanto, o principal ruído captado por estas gravações era mais contínuo, “como uma panela a fervilhar – com crepitanços e estalidos”, diz Pettit.

Atingindo 120 decibéis, “os sons eram acima da média”, diz, mais altos do que a buzina de um automóvel ou uma batedeira de cozinha. Os sons eram tão altos que Jeffrey Nystuen, o oceanógrafo da Universidade de Washington que lhe emprestou os hidrofones, pensou que o equipamento estivesse avariado.

Só depois de vários anos a captar gravações noutros fiordes é que Nystuen aceitou, finalmente, a interpretação de Pettit: que os sons eram causados por bolhas de ar libertadas pelo gelo à medida que derretia.

Como as bolhas expõem os glaciares aos oceanos em aquecimento

Quando publicou as suas observações em 2015, Pettit esperava usar os sons subaquáticos para monitorizar o ritmo do degelo e como este variava ao longo das estações. A verdadeira importância das bolhas só se manifestou em 2018, ao falar sobre o assunto com uma professora recém-contratada da universidade de Oregon State.

Enquanto Pettit bebia um copo de vinho e conversava com Meagan Wengrove, engenheira e autora principal do estudo, que estuda a turbulência dos rios, aperceberam-se de que essas bolhas poderiam, efectivamente, agitar a fina “camada limite” de água fria que, frequentemente, isola o gelo glaciar da água quente. Nessa mesma tarde, foram a uma loja de animais e compraram o aquário que viriam a utilizar nas suas experiências recém-publicadas.

Jonathan Nash, oceanógrafo da Oregon State que faz parte da equipa (e é também marido de Pettit), acha que as bolhas poderão exercer os seus efeitos de degelo mais fortes em glaciares que se tornam substancialmente mais finos à medida que fluem para o oceano, em locais como o Alasca, o Canadá e a Gronelândia – trazendo gelo que se encontrava enterrado a grande profundidade para mais perto da superfície.

Estas condições trazem bolhas altamente pressurizadas para as zonas mais superficiais do oceano (digamos os 90 metros superiores), onde a pressão no interior da bolha é muito mais alta do que a pressão da água em redor – permitindo que a bolha se expanda explosivamente e suba rapidamente.

Nash não espera que essas bolhas tenham um efeito tão generalizado na Antárctida, onde a maior parte do degelo ocorre actualmente a profundidades muito maiores, onde a pressão da água é superior – enfraquecendo os efeitos explosivos das bolhas.

Qual o significado das bolhas explosivas para a subida dos mares?

Estes novos resultados não significam que os glaciares de maré derretam e recuem tão depressa como os cientistas previram. No entanto, as novas conclusões podem ajudar a resolver um mistério antigo: em alguns glaciares de maré em locais como o Alasca, Canadá e Gronelândia, a frente de gelo está a derreter dez vezes mais depressa do que os cientistas acham que deveria, com base na temperatura da água.

O recém-descoberto efeito das bolhas poderá explicar algum desse degelo adicional, diz Mathieu Morlighem, glaciólogo de Dartmouth College, em Hanover, New Hampshire. “Está a melhorar o nosso conhecimento, mas não está a pintar uma imagem mais negra daquilo que está a acontecer agora”, afirma.

Os resultados deste estudo ajudam a prever melhor a diminuição dos glaciares no futuro, à medida que os oceanos aquecerem. 

A nova descoberta ajudará cientistas como Morlighem a melhorarem os seus modelos para prever melhor a diminuição dos glaciares no futuro, à medida que os oceanos aquecerem ao longo do próximo século. “É muito, muito importante”, comenta. “Precisamos de muito mais trabalhos como este para compreender melhor a interacção entre a água do mar e o gelo e o que contribui para aquele ritmo de degelo.”

Novas teorias sobre as bolhas em ecossistemas gelados

Pettit especula que estas bolhas glaciares possam ter outros efeitos, ainda não verificados, em locais como o Alasca – talvez até na composição dos ecossistemas aquáticos.

Ela observa que, no Alasca, muitos fiordes com glaciares de maré têm grandes populações de focas-comuns. Os animais abrigam-se ali quando estão a mudar de pelo e a criar os seus bebés. Contudo, em Glacier Bay, onde os glaciares de maré recuaram muitos quilómetros para o interior, as populações de focas diminuíram.

Pettit suspeita que o ruído constante causado pela explosão das bolhas proporcione um esconderijo onde as focas podem evitar ser detectadas por orcas esfomeadas, que encontram frequentemente as suas presas através da audição. As bolhas podem disfarçar os sons das focas – pelo menos até o gelo recuar para fora do alcance da audição.

No Alasca, muitos fiordes com glaciares de maré têm grandes populações de focas-comuns.

Isto poderá revelar-se outro dos surpreendentes efeitos de grande escala destas bolhas minúsculas – o proverbial “efeito borboleta”, segundo o qual o bater de asas minúsculas gera tempestades em locais distantes.

“Poderão estas bolhas com menos de um milímetro afectar a circulação global dos oceanos” e o nível dos mares em todo o planeta?, pergunta Nash: “Talvez sim”.

Artigo publicado originalmente em inglês em nationalgeographic.com.