D3 Métodos de Levantamento e Perfuração

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Os métodos de sondagem e perfuração permitem-nos compreender o que se passa no interior das massas de gelo e no subsolo congelado, perturbando o interior o mínimo possível ou não o perturbando de todo. Estes métodos variam desde técnicas que exploram o interior do gelo sem o tocar até técnicas que extraem material diretamente do interior para análise.

Um radar de penetração no solo emite pulsos de rádio de alta frequência no gelo, e estes pulsos de rádio são refletidos sempre que encontram uma interface entre dois materiais diferentes, seja entre neve e gelo, entre gelo e água líquida ou entre gelo e o leito rochoso abaixo dele. A forma como estes pulsos de rádio refletidos retornam ao radar de penetração no solo revela a espessura do gelo, a estratigrafia interna que o gelo acumulou camada sobre camada e a arquitetura do terreno sob a geleira.

Uma sondagem sísmica de reflexão-refração envia ondas elásticas para o gelo e para o subsolo abaixo dele. A forma como essas ondas elásticas refletem e refratam ao passar por diferentes materiais permite que os cientistas determinem tanto a geometria da rocha matriz sobre a qual a geleira repousa quanto a estrutura do subsolo congelado que se estende além dessa rocha matriz.

Um núcleo de gelo extraído por perfuração funciona como um arquivo climático de alta resolução: bolhas de ar aprisionadas dentro do gelo à medida que a neve se compactava preservam a composição da atmosfera passada, incluindo a quantidade de dióxido de carbono e metano que essa atmosfera continha. Enquanto isso, a proporção de isótopos pesados ​​de oxigênio e hidrogênio presentes no próprio gelo do núcleo registra a temperatura do ar no momento em que a neve antiga se condensou. Ao calibrar essa relação entre a proporção de isótopos pesados ​​e a temperatura com as medições atuais, um núcleo de gelo permite que os cientistas reconstruam temperaturas passadas com resolução anual durante os períodos em que a neve se acumulou mais rapidamente.

Uma perfuração no permafrost, por outro lado, mede o perfil vertical de temperatura do próprio permafrost em diferentes profundidades, e o formato desse perfil vertical de temperatura nos permite inferir como a temperatura da superfície evoluiu nas últimas décadas ou mesmo séculos.

O comportamento esperado de todos esses métodos de perfuração e sondagem é que seus registros sejam consistentes entre si: que diferentes furos de sondagem perfurados na mesma região produzam o mesmo histórico climático, e que esse mesmo histórico climático também coincida com o revelado por outros indicadores independentes do clima passado, confirmando assim a capacidade desses métodos de perfuração e sondagem de reconstruir o interior das massas de gelo e o subsolo congelado com a alteração mínima descrita no início.

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