Cataratas de Sangue na Antártida

As Cataratas de Sangue são um escoamento de água hipersalina rica em ferro que se infiltra por baixo da geleira Taylor, nos Vales Secos de McMurdo, na Antártida. A cor vermelha marcante surge porque óxidos de ferro se formam quando a salmoura antiga, privada de oxigênio, entra em contato com o ar.

Cientistas agora relacionaram uma súbita explosão de água vermelho-ferrugem nas Cataratas de Sangue, na Antártida, a uma queda mensurável na geleira que fica acima delas.

Essa ligação mostra que o fluxo vermelho não é apenas uma mancha na superfície, mas um sinal visível de mudanças de pressão e de movimentação oculta de água em profundidade sob o gelo.

Cataratas de Sangue na Antártida: pressão sob a geleira

Em setembro de 2018, um rastreador na geleira Taylor, um imenso rio de gelo que atravessa os Vales Secos de McMurdo, na Antártida, registrou uma queda ao mesmo tempo em que uma câmera captava as Cataratas de Sangue entrando em atividade.

Peter T. Doran, geocientista da Universidade Estadual da Luisiana (LSU), associou a queda ao escoamento e a relacionou a uma pressão menor.

Ao longo de semanas, sua equipe observou a superfície descer e depois se recuperar, o que sugere um pulso de drenagem de curta duração sob a geleira.

A cobertura limitada deixou lacunas, então o monitoramento futuro precisará acompanhar mais pontos para revelar com que frequência a geleira libera esse fluxo.

Tensão sob a geleira

A pressão aumenta quando o gelo pesado aprisiona água salgada abaixo dele, e a geleira não consegue sustentar essa compressão para sempre.

Nas Cataratas de Sangue, o líquido vem de canais subglaciais localizados sob uma geleira e isolados do ar, que podem se abrir durante o movimento do gelo.

O peso e o lento fluxo plástico do gelo podem empurrar a mistura salgada em direção a fendas, de onde ela escapa em pulsos repentinos.

Esses pulsos continuam difíceis de prever, porque pequenas alterações na tensão ou um bloqueio podem atrasar uma liberação por meses.

O sal mantém o fluxo

O sal transforma a água comum em uma mistura química que resiste ao congelamento, mesmo quando a temperatura do ar permanece muito abaixo de zero.

Os pesquisadores chamam essa mistura de salmoura, uma água muito carregada de sal que continua líquida no frio intenso, e as Cataratas de Sangue a trazem à luz do dia.

Ao longo de centenas e até milhares de anos, congelamentos repetidos podem concentrar os sais, deixando um líquido que segue se movendo pelo gelo.

Esses sais provavelmente vêm de rochas e depósitos escondidos, e sua química oferece pistas sobre o que existe sob a geleira Taylor.

O ferro dá a cor vermelha

Em 1911, exploradores registraram a infiltração vermelha na face da geleira, e um plano de proteção antártica ainda preserva o local.

Assim que o líquido encontra o ar, a oxidação - a reação do ferro com o oxigênio, que o torna vermelho-ferrugem - altera a cor em poucos minutos.

Partículas minúsculas de ferro se formam na água salgada subterrânea e depois tingem o gelo à medida que o fluxo se espalha morro abaixo.

Essa mudança rápida de cor torna cada descarga fácil de identificar, o que ajuda os cientistas a acompanhar quando o sistema oculto se abre.

Sensores captam o momento

Imagens diárias perto do Lago Bonney, um lago antártico coberto de gelo, mostraram o surgimento de novas manchas a partir de 19 de setembro de 2018, e a área manchada se expandiu.

Ao mesmo tempo, um termistor do lago, um pequeno sensor que mede variações de temperatura, detectou uma queda térmica em profundidade durante a mesma descarga.

No relatório, os autores escreveram que o registro fortuito de três conjuntos de dados forneceu um sinal raro e coerente de um evento de drenagem de salmoura subglacial.

A janela de observação foi curta, mas conseguiu mostrar o quão depressa o sistema pode mudar depois que começa.

O gelo desacelera e afunda

Uma queda de 0.6 polegada na superfície da geleira veio acompanhada de uma desaceleração de quase 10% em seu movimento para a frente. Quando a água drena, a pressão na base diminui, então o gelo pressiona a rocha com mais força e se desloca com menos facilidade.

“Essas observações demonstram que um evento prolongado de descarga de salmoura, caracterizado por pulsos episódicos de salmoura provenientes debaixo da geleira Taylor ao longo de um mês, reduz a pressão da água subglacial, o que abaixa a superfície e diminui a velocidade do gelo”, escreveu Doran.

Medições posteriores sugeriram que o gelo permaneceu um pouco mais lento do que antes, mas apenas séries mais longas poderão confirmar uma mudança duradoura.

As camadas do lago sofrem impacto

A cerca de 60 pés (18 metros) de profundidade, a água do lago esfriou em até 2.7°F (1.5°C) durante as mesmas semanas.

A salmoura densa pode entrar no lago na profundidade em que seu peso se iguala ao da água ao redor e então se espalha lateralmente.

Essa injeção perturbou a estratificação, as camadas estáveis que impedem a mistura da água do lago, e provavelmente deslocou nutrientes para os lados.

A vida nos lagos dos Vales Secos da Antártida se organiza em faixas muito estreitas, então até pequenos choques podem alterar quem recebe alimento e energia.

Mapeando a salmoura oculta

Do ar, um sensor aerotransportado detectou água salgada profunda abaixo do piso do vale, longe de qualquer degelo.

Os sinais desse instrumento apontaram para caminhos de água subterrânea com pelo menos três milhas (4.8 quilômetros) de extensão, o que significa que a salmoura pode atravessar a rocha antes de entrar no gelo.

Trabalhos posteriores usaram radar de penetração no gelo para rastrear canais de salmoura dentro da própria geleira, ao longo de vários quilômetros de gelo.

Esses mapas ajudaram a explicar por que o fluxo pode aparecer em uma fenda enquanto outra parte da salmoura entra silenciosamente no lago.

Vida sem oxigênio

Nas profundezas da salmoura, microrganismos sobreviveram usando a química do ferro e do enxofre, mesmo depois de longo isolamento sob o gelo.

Em vez de respirar oxigênio, muitos deles provavelmente usavam minerais dissolvidos como fonte de energia, o que mantém o sistema vivo na escuridão.

Geólogos estimam que o reservatório ficou preso entre três e cinco milhões de anos atrás, tornando-o um dos líquidos mais antigos do vale.

Regras rígidas limitam o acesso e mantêm a maior parte das amostragens sob forte controle, já que visitantes externos podem contaminar esse ambiente fechado.

Para onde isso aponta

As Cataratas de Sangue agora parecem menos uma mancha estranha e mais um ponto de alívio de pressão que liga gelo, rocha e lago.

As próximas temporadas de campo podem acrescentar redes de sensores mais amplas, e a LSU então poderá testar se as tendências de aquecimento mudam a frequência com que o sistema libera esse fluxo.