Cataratas de Sangue da Antártida

À primeira vista, parece que a geleira está “sangrando”. Na prática, Blood Falls é o escoamento de uma água hipersalina e rica em ferro que vaza debaixo da Geleira Taylor, nos Vales Secos de McMurdo, na Antártida. O vermelho chamativo aparece quando essa salmoura antiga, sem oxigênio, entra em contato com o ar e forma óxidos de ferro.

Pesquisadores agora relacionaram uma descarga repentina dessa água cor de ferrugem em Blood Falls a uma queda mensurável na altura da geleira acima dela.

Essa ligação indica que o vermelho não é só uma “mancha” na superfície, mas um sinal visível de mudanças de pressão e de movimento de água escondida lá embaixo, sob o gelo.

“Blood Falls” Antarctica

Em setembro de 2018, um rastreador instalado na Geleira Taylor, um enorme rio de gelo que atravessa os Vales Secos de McMurdo, registrou uma queda exatamente quando uma câmera captou Blood Falls “ligando”.

Peter T. Doran, geocientista da Louisiana State University (LSU), comparou a queda com o escoamento e associou o evento a uma redução de pressão.

Ao longo de semanas, a equipe observou a superfície afundar e depois se recuperar, sugerindo um pulso de drenagem de curta duração sob a geleira.

Como a cobertura de dados foi limitada e deixou lacunas, o monitoramento futuro precisa acompanhar mais pontos para revelar com que frequência a geleira libera essa água.

Stress beneath the glacier

A pressão aumenta quando o gelo pesado prende água salgada por baixo, e a geleira não consegue sustentar esse aperto para sempre.

Em Blood Falls, o líquido vem de canais subglaciais localizados sob a geleira e isolados do ar, que podem se abrir durante o movimento do gelo.

O peso e o lento “escoamento” do gelo podem empurrar a mistura salina em direção a rachaduras, por onde ela escapa em pulsos súbitos.

Esses pulsos continuam difíceis de prever, porque pequenas mudanças de tensão ou de obstrução podem adiar uma liberação por meses.

Salt keeps it flowing

O sal transforma água comum em uma mistura química que resiste ao congelamento, mesmo quando a temperatura do ar fica muito abaixo de 0 °C.

Os pesquisadores chamam essa mistura de salmoura: água com muito sal que permanece líquida em frio intenso, e é isso que Blood Falls traz à luz do dia.

Ao longo de centenas e até milhares de anos, ciclos repetidos de congelamento podem concentrar sais, deixando um líquido que continua se deslocando através do gelo.

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

Iron turns it red

Em 1911, exploradores registraram o vazamento vermelho na frente da geleira, e um plano de proteção antártica ainda resguarda a área.

Assim que o líquido encontra o ar, ocorre a oxidação - o ferro reage com o oxigênio e fica vermelho-ferrugem - mudando a cor em questão de minutos.

Partículas minúsculas de ferro se formam na água salgada no subsolo, e depois “tingem” o gelo conforme o fluxo se espalha pela encosta.

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

Sensors catch the moment

Quadros diários de uma câmera perto do Lago Bonney, um lago antártico coberto por gelo, mostraram manchas novas começando em 19 de setembro de 2018, e a área manchada foi aumentando.

Enquanto isso, um termistor do lago - um pequeno sensor que mede mudanças de temperatura - detectou uma queda de temperatura em profundidade durante a mesma descarga.

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

Foi uma janela curta que gerou esse registro, mas ela capturou o quão rápido o sistema pode mudar quando o processo começa.

Ice slows and sags

Uma queda de 0,6 polegada (cerca de 1,5 cm) na superfície da geleira ocorreu junto com uma desaceleração de quase 10% no seu avanço. Quando a água drena, a pressão na base diminui; assim, o gelo pressiona mais a rocha e passa a se mover com menos facilidade.

“These observations demonstrate that an extended brine discharge event, characterized by episodic pulses of brine sourced from beneath Taylor Glacier over one month, reduces subglacial water pressure, which lowers the surface and reduces ice velocity,” wrote Doran.

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

Lake layers get jolted

A cerca de 60 pés (18 m) de profundidade, a água do lago esfriou em até 2,7 °F (1,5 °C) durante as mesmas semanas.

Salmoura densa pode entrar no lago na profundidade em que seu peso se iguala ao da água ao redor e, então, se espalhar lateralmente.

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

A vida nos lagos dos Vales Secos da Antártida fica concentrada em faixas bem definidas, então até pequenas “chacoalhadas” podem mudar quem recebe alimento e energia.

Mapping hidden brine

Do alto, um sensor aerotransportado detectou água salgada profunda sob o fundo do vale, longe de qualquer derretimento.

Os sinais desse instrumento apontaram para caminhos de água subterrânea com pelo menos 3 milhas (4,8 km), o que significa que a salmoura pode viajar pela rocha antes de entrar no gelo.

Trabalhos posteriores usaram radar de penetração no gelo para traçar canais de salmoura dentro da própria geleira, ao longo de várias milhas de gelo.

Esses mapas ajudaram a explicar por que o escoamento pode aparecer em uma fissura enquanto outra parte da salmoura escorre discretamente para o lago.

Life without oxygen

Nas profundezas da salmoura, microrganismos sobreviveram graças à química do ferro e do enxofre, mesmo após um longo isolamento sob o gelo.

Em vez de “respirar” oxigênio, muitos provavelmente usaram minerais dissolvidos como fonte de energia, mantendo o sistema vivo no escuro.

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

Regras rígidas limitam o acesso e mantêm a maior parte da coleta de amostras sob forte controle, já que visitantes podem contaminar um habitat tão fechado.

Where this leads

Blood Falls agora parece menos uma mancha estranha e mais um ponto de alívio de pressão que conecta gelo, rocha e lago.

Nas próximas temporadas de campo, podem surgir redes de sensores mais amplas, e a LSU poderia então testar se tendências de aquecimento mudam a frequência com que o sistema libera essa salmoura.