Congelado há 6 milhões de anos, o gelo da Antártica está reescrevendo a história climática da Terra

De acordo com um estudo publicado em 28 de outubro Anais da Academia Nacional de CiênciasO gelo tem cerca de 6 milhões de anos. Pequenas bolhas de ar presas dentro do gelo proporcionam uma visão rara e direta da antiga atmosfera da Terra, dando aos cientistas um registro incomparável do clima passado do planeta.

Um vislumbre de um mundo antigo e quente

A amostra mais antiga coletada em Allen Hills remonta a 6 milhões de anos. Os registros geológicos indicam que a Terra era significativamente mais quente e os níveis do mar eram mais altos do que são hoje.

Sarah Shackleton, do Woods Hole Oceanographic Institution, e John Higgins, da Universidade de Princeton, lideraram o esforço de pesquisa. Ambos fazem parte do Centro de Pesquisa Primitiva do Gelo (COLTEX), financiado pela National Science Foundation, uma colaboração multiinstitucional de 15 parceiros de pesquisa dos EUA, coordenada pela Oregon State University.

“Os núcleos de gelo são como máquinas do tempo, permitindo aos cientistas ver como era o nosso planeta no passado”, disse Shackleton, que trabalhou em várias expedições de perfuração na Antárctida. “Os núcleos de Allen Hills nos permitem viajar mais para trás do que pensávamos.”

O diretor e paleoclimatologista do Coltex, Ed Brooke, da Oregon State University, descreveu a descoberta como a descoberta mais importante do centro até agora. O Centro de Ciência e Tecnologia NSF, criado em 2021, foi criado para explorar o manto de gelo da Antártida, o maior reservatório de água congelada da Terra.

“Sabemos que o gelo nesta área é antigo”, disse Brooke. “Inicialmente, esperávamos encontrar gelo com 3 milhões de anos, ou talvez um pouco mais, mas esta descoberta superou as nossas expectativas”.

Uma corrida global para alcançar as profundezas do tempo

COLDEX é uma das várias equipes internacionais que tentam estender o recorde do manto de gelo além do limite anterior de 800.000 anos. Um projeto europeu relatou recentemente um núcleo profundo contínuo na Antártida Oriental atingindo 1,2 milhões de anos, mas as amostras de Allen Hills atrasam a cronologia vários milhões de anos, embora como fragmentos discretos em vez de um núcleo contínuo.

Os investigadores do COLDEX trabalham num local remoto em Allen Hills, passando meses perfurando gelo entre 1 e 200 metros perto da borda da camada de gelo da Antártica. Nesta região, a topografia acidentada e os padrões de fluxo de gelo trabalham juntos para preservar o gelo muito antigo próximo à superfície. Em contraste, a obtenção de testemunhos contínuos do interior da Antártida normalmente requer perfuração a profundidades superiores a 2.000 metros.

“Ainda estamos a desenvolver as condições certas para permitir que um gelo tão antigo sobreviva tão perto da superfície”, disse Shackleton. “Com o terreno, pode ser uma combinação de vento forte e frio extremo. O vento sopra neve nova e o frio diminui a velocidade da neve. Isso faz de Allen Hills um dos melhores lugares do mundo para encontrar neve antiga e rasa, e um dos lugares mais difíceis para passar uma temporada de campo. “

As idades das amostras de Allen Hills foram determinadas diretamente do gelo usando medições precisas do isótopo do gás nobre argônio. Esta abordagem permite aos cientistas datar o gelo sem depender dos sedimentos circundantes ou de outras evidências indiretas.

Embora o registro não seja contínuo, as amostras são muito mais antigas do que o gelo estudado anteriormente. Como observou Higgins, “a equipe criou uma biblioteca do que chamamos de ‘instantâneos climáticos’ que são cerca de seis vezes mais antigos do que os dados de núcleos de gelo relatados anteriormente, para complementar os dados mais recentes, muito mais detalhados, de núcleos no interior da Antártica”.

Reconstruindo 6 milhões de anos de resfriamento

A análise dos isótopos de oxigênio no gelo mostra que ele esfriou cerca de 12 graus Celsius (cerca de 22 graus Fahrenheit) nos últimos 6 milhões de anos. Esta é a primeira evidência direta que permite medir o quanto o clima da Antártida arrefeceu desde aquele antigo período quente.

A investigação futura centrar-se-á na reconstrução das concentrações de gases com efeito de estufa e da quantidade de calor oceânico armazenado no interior das calotas polares – pistas essenciais para a compreensão das forças naturais que impulsionam as alterações climáticas a longo prazo.

Uma nova expedição COLDEX está programada para retornar a Allen Hills nos próximos meses para perfurações adicionais. A equipe espera recuperar modelos mais antigos e criar um registro mais detalhado da antiga atmosfera da Terra.

“Dado o incrível gelo antigo que encontramos em Allen Hills, projetamos um novo estudo abrangente de longo prazo da região e estamos tentando estender ainda mais os registros, que esperamos que seja realizado entre 2026 e 2031”, disse Brooke.

Cooperação e apoio

Os colaboradores do estudo incluem Julia Marx Peterson, Christo Beusert e Jenna Epifanio, do estado de Oregon; Valance Hishamunda, Austin Carter e Michael Bender de Princeton; Lindsey Davidge, Eric Steig e Andrew Schaur, da Universidade de Washington; Sarah Aarons, Jacob Morgan e Jeff Severinghaus, do Scripps Institution of Oceanography da Universidade da Califórnia, San Diego; Andrew V. Kurbatov e Douglas Intron, da Universidade do Maine; Yuzhen Yan, da Universidade Dongji; e Peter Neff, da Universidade de Minnesota.

COLDEX é apoiado pelo NSF Office of Polar Programs; Programa do Centro de Ciência e Tecnologia do Escritório de Operações Integradas da NSF; e Universidade Estadual de Oregon. As operações de campo na Antártica são apoiadas pelo Programa Antártico dos EUA e financiamento da NSF, com assistência de perfuração do Programa de Perfuração de Gelo dos EUA da NSF e armazenamento de amostras gerenciado pela NSF Ice Core Facility em Denver, Colorado.