O gelo escavado a grande profundidade sob a superfície da Antártida acabou de revelar as amostras de gelo glacial e de ar mais antigas alguma vez datadas diretamente pela humanidade.
Retiradas debaixo de centenas de metros de gelo acumulado lentamente ao longo de eras em Allan Hills, as amostras foram recuperadas por uma equipa liderada pela glacióloga Sarah Shackleton, do Woods Hole Oceanographic Institution, e permaneceram enterradas durante cerca de 6 milhões de anos.
“Os núcleos de gelo são como máquinas do tempo que permitem aos cientistas ver como era o nosso planeta no passado”, afirma Shackleton.
“Os núcleos de Allan Hills ajudam-nos a recuar muito mais do que imaginávamos ser possível.”
Porque é tão difícil encontrar registos climáticos antigos - e porque a Antártida é exceção
Como a Terra é geologicamente muito ativa, localizar registos intactos do clima do passado pode ser um desafio. A Antártida, porém, foge à regra: a acumulação persistente de neve e gelo aprisiona materiais e gases, que ficam congelados e preservados, formando um verdadeiro arquivo do histórico climático do planeta.
Ao analisar núcleos verticais extraídos de camadas de gelo com centenas de metros de espessura, os investigadores conseguem reconstituir condições ambientais do passado - pelo menos no contexto antártico - a partir da química do gelo e do ar aí retido.
Allan Hills e o gelo azul: condições raras para conservar gelo antigo perto da superfície
Em Allan Hills, a elevada concentração de gelo azul é particularmente valiosa. Trata-se de gelo que foi comprimido durante longos períodos, expelindo bolhas de ar maiores e fazendo crescer os cristais. Esse rearranjo altera a forma como a luz é absorvida: o gelo passa a absorver mais os comprimentos de onda avermelhados, adquirindo uma tonalidade azulada muito característica.
Além disso, Allan Hills praticamente já não acumula neve devido a processos de meteorização e sublimação. Como resultado, gelo muito antigo fica ali relativamente perto da superfície, ao contrário do que acontece em outras zonas da Antártida.
“Ainda estamos a determinar com precisão as condições que permitem que gelo tão antigo sobreviva tão próximo da superfície”, explica Shackleton.
“Para além da topografia, é provável que seja uma combinação de ventos muito fortes e frio intenso. O vento remove a neve recente e o frio abranda o fluxo do gelo quase até parar. Isso faz de Allan Hills um dos melhores locais do mundo para encontrar gelo antigo pouco profundo - e um dos mais duros para passar uma campanha de campo.”
Apesar de este gelo não apresentar bolhas de ar visíveis, continua a conter bolsões microscópicos de ar extremamente comprimido, encaixados na estrutura cristalina do gelo. Estas microbolsas são muito procuradas porque oferecem uma janela direta para o clima e a atmosfera da Terra num passado remoto.
Perfurações do projeto COLDEX em Allan Hills (150 m, 159 m e 206 m)
No âmbito do projeto COLDEX, da National Science Foundation, foram perfurados três núcleos de Allan Hills a profundidades de 150 m, 159 m e 206 m. O objetivo era encontrar gelo suficientemente antigo para aceder ao clima do Plioceno, época que terminou há cerca de 2,6 milhões de anos.
“Sabíamos que o gelo nesta região era antigo”, diz o paleoclimatólogo Ed Brook, diretor do COLDEX, da Universidade do Estado de Ohio.
“No início, esperávamos encontrar gelo com até 3 milhões de anos, ou talvez um pouco mais, mas esta descoberta ultrapassou largamente as nossas expectativas.”
Datação por isótopos de argónio: gelo com cerca de 6 milhões de anos (época do Mioceno)
Ao aplicarem datação por isótopos de argónio - um método que permite datar diretamente as amostras, em vez de inferir a idade com base em materiais associados - os investigadores concluíram que o núcleo mais profundo continha gelo com até cerca de 6 milhões de anos. Esse período corresponde ao final da época do Mioceno, cujo término ocorreu por volta de 5,3 milhões de anos atrás.
As restantes amostras analisadas eram mais recentes, oferecendo uma sequência de “instantâneos” que cobre o final do Mioceno e grande parte do Plioceno.
Análise de isótopos de oxigénio: uma Antártida cerca de 12 °C mais quente
Em seguida, a equipa realizou análise de isótopos de oxigénio para estimar as condições de temperatura associadas a cada um desses “instantâneos”.
Os resultados indicam que, há 6 milhões de anos, a Antártida era cerca de 12 °C mais quente do que atualmente. Além disso, a transição para as temperaturas modernas parece ter ocorrido de forma suave e gradual, e não através de uma mudança abrupta.
O que vem a seguir: reconstituir a atmosfera antiga e regressar ao terreno
Daqui para a frente, os investigadores pretendem reconstruir a composição da atmosfera terrestre nesses diferentes períodos, identificando que gases com efeito de estufa estavam presentes, em que concentrações e de que modo esse perfil foi variando ao longo do tempo.
E, naturalmente, o trabalho não termina com estas amostras: a equipa planeia voltar ao gelo para recuperar mais dados ainda aprisionados no interior dos cristais.
“Tendo em conta o gelo extraordinariamente antigo que descobrimos em Allan Hills, desenhámos também um novo estudo abrangente e de longo prazo desta região para tentar estender os registos ainda mais no tempo - algo que esperamos realizar entre 2026 e 2031”, afirma Brook.
Para garantir que estes registos permanecem fiáveis, a recolha e o processamento exigem cuidados rigorosos: desde a prevenção de contaminação por ar moderno até ao controlo de temperatura durante o corte, armazenamento e transporte dos núcleos de gelo, de forma a preservar as microbolsas de ar e a integridade química do material.
Estes dados antigos também têm valor prático para o presente: ao comparar períodos naturalmente mais quentes com a Antártida atual, os cientistas conseguem melhorar a calibração de modelos climáticos e refinar cenários sobre a estabilidade das mantas de gelo e a evolução do nível médio do mar.
A investigação foi publicada na PNAS, a revista da Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos.
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