M6 Congelamento e Metamorfismo

Tópico

O modo de congelamento e metamorfismo descreve como a microestrutura do gelo e da neve se transforma ao longo do tempo: o crescimento dos grãos constituintes, a recristalização desses grãos, a sinterização que os une por meio da difusão de vapor e a formação de estruturas crióticas maiores e visíveis, como pingos e palsas.

O metamorfismo da camada de neve começa no momento em que a neve é ​​depositada e não para por aí: os gradientes de temperatura dentro da camada de neve criam gradientes de pressão de vapor, e esses gradientes de pressão de vapor empurram o vapor de água de regiões mais quentes da camada de neve para regiões mais frias, onde ele é depositado sobre os grãos de gelo existentes. Quando esse processo ocorre sob gradientes moderados, ele transforma os cristais frescos e ramificados da neve recém-caída em grãos arredondados; mas quando ocorre sob gradientes de temperatura muito mais fortes, produz, em vez disso, grãos angulares de gelo profundo.

A sinterização do firn é a transformação gradual da neve, primeiro em firn e depois em gelo glacial propriamente dito, impulsionada pelo peso das camadas que se acumulam acima dela e pela difusão de moléculas de água dentro do próprio gelo sólido. Durante esse processo de sinterização, a densidade aumenta de apenas 300 a 400 quilogramas por metro cúbico na camada superficial de neve compactada para quase 830 quilogramas por metro cúbico no limite onde a neve compactada já se transformou em gelo glacial. A taxa de aumento dessa densidade é maior no topo da neve compactada e diminui à medida que a sinterização progride para maiores profundidades.

A profundidade em que as bolhas de ar são finalmente seladas dentro do gelo, quando a densidade da neve compactada atinge 830 quilogramas por metro cúbico, determina que o ar aprisionado dentro de cada bolha é sempre mais jovem do que o gelo sólido que a circunda — uma diferença de idade crucial para a interpretação correta de um núcleo de gelo.

Pingos são enormes colinas de gelo que se formam quando a água pressurizada congela sob o permafrost. Existem dois tipos de pingos: pingos de sistema aberto, que se formam devido à intrusão de água sob o solo descongelado após o escoamento de um lago, e pingos de sistema fechado, que se formam em áreas onde a água subterrânea já está sob pressão artesiana.

Para que um pingo se forme, é necessária uma zona de solo descongelado dentro do permafrost. Essa zona de solo descongelado congela gradualmente de suas bordas em direção ao centro. À medida que esse congelamento progride, concentra cada vez mais água no espaço descongelado restante. Essa água concentrada aumenta a pressão dentro desse espaço, e esse aumento de pressão eventualmente eleva a superfície do solo, formando a cúpula característica de um pingo, completando assim a série de transformações do gelo e da neve, de grãos microscópicos à colina visível, com a qual esta descrição começou.

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