E3 Dinâmica de geleiras

Tópico

A dinâmica de uma geleira surge do equilíbrio entre duas zonas opostas em seu interior: a zona de acumulação, localizada acima da linha de equilíbrio, onde a geleira ganha massa com a deposição de neve, e a zona de ablação, localizada abaixo da linha de equilíbrio, onde a geleira perde massa por meio do derretimento, sublimação e desprendimento de blocos de gelo no mar ou em um lago. O balanço de massa líquido, que resulta da subtração da massa perdida na zona de ablação da massa ganha na zona de acumulação, é o principal indicador da saúde de uma geleira: um balanço de massa líquido positivo faz com que a geleira avance, enquanto um balanço de massa líquido negativo faz com que ela recue.

A linha de equilíbrio que separa essas duas zonas sobe em altitude à medida que o clima aquece, e essa linha de equilíbrio mais alta reduz a área da superfície da zona de acumulação, ao mesmo tempo que expande a área da superfície da zona de ablação, levando o balanço de massa líquido da geleira a valores cada vez mais negativos.

O movimento de uma geleira combina dois componentes distintos: a deformação interna do próprio gelo, que segue a mesma relação não linear entre tensão e deformação descrita para o gelo em geral, e o deslizamento basal, que é o deslocamento de toda a geleira sobre o leito rochoso abaixo dela. A velocidade com que a superfície de uma geleira se move devido à deformação interna aumenta com a quarta potência de sua espessura, de modo que uma geleira apenas ligeiramente mais espessa que outra flui muito, muito mais rápido do que essa geleira mais fina. O deslizamento basal, diferentemente da deformação interna, ocorre apenas quando a base da geleira atinge sua temperatura de fusão — isto é, quando a geleira está temperada ou pelo menos parcialmente temperada em sua base. A água de degelo que se acumula nessa base lubrifica o contato entre o gelo e o leito rochoso, reduzindo o atrito entre eles e permitindo que toda a geleira deslize sobre o leito rochoso.

A equação da continuidade para uma geleira relaciona a variação da espessura do gelo em cada ponto com o balanço de massa que o mesmo ponto recebe na superfície e com a quantidade de gelo que entra ou sai desse ponto pelo próprio fluxo da geleira. Quando a espessura da geleira permanece constante ao longo do tempo, o fluxo de gelo a jusante deve ser exatamente igual ao acúmulo líquido total que a geleira recebeu a montante no restante de sua bacia hidrográfica. São precisamente essas duas relações — a equação da continuidade e as equações que regem o movimento do gelo descritas anteriormente — que um modelo de fluxo de gelo resolve em conjunto para prever como essa mesma geleira evoluirá sob diferentes cenários de forçamento climático.

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