Cientistas usam satélites para rastrear o prolongamento de algas na estrato de gelo da Groenlândia

Os cientistas sabem que as algas marrom-acinzentadas que escurecem a estrato de gelo da Groenlândia no verão fazem o gelo liquidificar mais rápido, mas só recentemente mediram essas flores no campo e exclusivamente em alguns lugares. Para medir a floração de algas em grandes regiões e entender seus efeitos na fusão ao longo do tempo, elas estão agora se dirigindo ao espaço.

“Os cientistas entram em campo e mostram um ou dois pontos onde essas flores são produzidas, mas não sabemos realmente porquê elas mudam com o tempo ou com uma grande região”, disse Shujie Wang, responsável principal do um estudo recente mostrando que os satélites podem ser usados ​​para rastrear o prolongamento de algas geladas em grandes áreas.

Para medir o prolongamento das algas, Wang e seus colegas pegaram emprestada uma metodologia de longo prazo usada por outros cientistas para medir algas nos oceanos, usando observações de satélite da cor da chuva. As algas marinhas são diferentes das algas do gelo, mas ambas as classes contêm clorofila-a, que tem um revérbero da assinatura da radiação infravermelha próxima que os sensores de satélite podem detectar.

O mapeamento de algas glaciares através do espaço e do tempo pode fornecer informações aos pesquisadores sobre porquê as algas afetam a refletividade ou o albedo da superfície do gelo, disse Wang, que conduziu a pesquisa porquê um pós-doutorado. no Observatório da terreno Lamont-Doherty na Universidade de Columbia. Ela agora é professora assistente de geografia na Penn State University.

As algas que crescem na superfície do véu de gelo da Groenlândia escurecem a superfície, acelerando o derretimento do verão. cá, pesquisadores do Observatório Terrestre Lamont-Doherty da Universidade de Columbia atravessam uma dimensão fortemente afetada. Alguns dos materiais escuros na superfície também podem ser poeira ou outros detritos. (Kevin Krajick / Earth Institute)

“Albedo é crucial para entender porquê o gelo derrete e o que acontecerá no porvir com a imposto da Groenlândia para o aumento do nível do mar”, disse o professor de pesquisa de Lamont-Doherty Marco Tedesco, que supervisionou Trabalho de Wang. “Pouco se sabe sobre os efeitos das algas nisso, e o trabalho de Shujie é pioneiro nesse paisagem.”

A neve e o gelo de cor clara têm um cimo albedo, o que significa que refletem a radiação solar que atinge a atmosfera. Mas quando as algas se acumulam, elas escurecem a superfície; isso faz com que ele absorva mais radiação, aquecendo o gelo e acelerando o derretimento da superfície.

Os pesquisadores usaram dados do Espectrômetro de Satélite de Média solução da obediência Espacial Europeia (MERIS) para quantificar a proliferação de algas no sudoeste da Groenlândia de 2004 a 2011. Eles compararam o dados com medições de campo e espectrômetro de imagem de solução moderada da NASA (MODIS), que mede o albedo de superfície.

Eles descobriram que as assinaturas de clorofila capturadas pelo MERIS correspondiam aos dados de campo, confirmando que os pesquisadores podem usar dados de satélite da cor do oceano para medir o prolongamento de algas e ver porquê ele muda durante o verão. O mesmo foi aplicado para mudanças de albedo medidas pelo MODIS.

“Chegamos a uma estimativa aproximada de que se o prolongamento das algas geminar, o albedo diminui em 2 a 4 por cento”, disse Wang. “Esse componente biológico nunca foi incorporado à modelagem climática.”

O co-responsável do estudo, Marco Tedesco (à direita), mede a refletividade da superfície glacial. Essas medições de campo são combinadas com observações de satélite para estudar o prolongamento de algas. (Kevin Krajick / Earth Institute)

Os pesquisadores também descobriram que anos com menos dias nublados e, portanto, mais radiação solar produziram mais desenvolvimento de algas. “As algas precisam de radiação solar para gerar vontade por meio da fotossíntese, logo a radiação de ondas curtas pode ser um fator importante no controle de quanto as algas vão crescer ou porquê elas são distribuídas espacialmente”, disse Wang.

A interação entre clima, algas e gelo cria um ciclo que pode aligeirar o processo de derretimento. À medida que a Groenlândia se aquece, as temperaturas mais altas fazem com que mais gelo derreta diretamente. Mas o aquecimento também parece estar mudando os padrões de circulação atmosférica, e recentemente tem havido uma tendência de dias mais ensolarados. Se houver mais dias de sol, o gelo absorverá mais radiação solar e derreterá mais rápido. A radiação solar também promove o prolongamento de algas, acelerando ainda mais a fusão.

Além de aprimorar os modelos climáticos regionais, a pesquisa tem implicações para a exploração de outros planetas. “Algas e bactérias são as únicas formas de vida na estrato de gelo e é fascinante imaginar que as áreas onde elas crescem são as coisas mais próximas da vida extraterrestre”, disse Tedesco, que também ocupa um missão no Instituto Goddard da NASA. de Estudos Espaciais.

A próxima lanço é quantificar quanto o desenvolvimento de algas aumenta a produção de chuva de degelo. Wang planeja abordar esse problema em pesquisas futuras.

Também envolvidos na pesquisa estavam Patrick Alexander de Lamont-Doherty e Goddard Institute for Space Studies; Min Xu, da University of South Florida; e Xavier Fettweis da Universidade de Liège, Bélgica. A pesquisa foi apoiada pela National Science Foundation dos Estados Unidos, NASA e Heising-Simons Foundation.

ajustado de um transmitido à prensa da Penn State University.


Este item foi reescrito, traduzido de uma publicação em inglês. Clique cá para acessar a material original (em inglês)!