Hidratos de metano desaparecem na Baía de Melville, Gronelândia

O metano retido nas reservas de hidratos sob os mantos de gelo tem sido, há muito, encarado como uma ameaça climática de evolução lenta. A ideia dominante era simples: à medida que o oceano aquece, os sólidos congelados que mantêm este gás aprisionado acabariam por perder estabilidade - mas ao longo de décadas, ou até mais tempo.

Por isso, o choque foi grande quando, ao recolherem testemunhos de sedimentos no fundo do mar ao largo do noroeste da Gronelândia, os investigadores encontraram o metano praticamente desaparecido - não uma redução parcial, mas uma ausência quase total. Em vez de gás, o que ficou foram crateras espalhadas pelo leito marinho, a assinalar onde antes existiam depósitos.

Um enigma ao largo da Gronelândia

Numa expedição do Programa Internacional de Descoberta Oceânica, uma equipa internacional coordenada a partir da Universidade de Manchester perfurou o fundo marinho na Baía de Melville, no noroeste da Gronelândia. O objectivo era recolher amostras de camadas já identificadas como particularmente ricas em hidratos de metano.

Os hidratos de metano são sólidos semelhantes a gelo que aprisionam metano numa estrutura cristalina, formando uma espécie de “gaiola” sob condições de elevada pressão e baixa temperatura. Acumulam-se sob as margens continentais e em zonas de permafrost.

À escala global, estima-se que os hidratos armazenem cerca de 1 800 mil milhões de toneladas métricas de metano. Só as regiões polares poderão conter, nesta forma, entre 80 e 570 mil milhões de toneladas métricas de carbono.

Com estes pressupostos, os perfuradores contavam recuperar testemunhos saturados de metano, sobretudo em sectores ainda suficientemente frios e pressurizados para manter os hidratos estáveis. Mas as amostras regressaram quase vazias.

Metano em falta nos testemunhos

Em todos os locais amostrados, os primeiros 100 pés (30 metros) de sedimento apresentavam-se praticamente sem metano. A partir de maiores profundidades, as concentrações voltavam a níveis considerados normais.

A água extraída por compressão dos sedimentos apontou no mesmo sentido. Nas camadas superficiais onde faltava metano, a salinidade descia muito abaixo do valor típico da água do mar, ficando abaixo de 25 partes por mil, quando o valor de referência na zona rondava 34.

Uma salinidade tão reduzida não surge “por acaso” em sedimentos marinhos. Para a química ter mudado daquela forma, algo mais doce - e não a água do mar salgada - teria de ter atravessado as camadas.

Em conjunto, a diminuição de salinidade e o desaparecimento de metano sugeriam que o que passou por aqueles sedimentos não foi apenas uma alteração lenta de calor ou de pressão, mas sim um fluxo real de fluidos em movimento.

Marcas no fundo do mar

A imagem sísmica tridimensional revelou mais de 50 depressões circulares na área de estudo. Algumas pareciam sulcos escavados por icebergues; outras eram pocmarcas - crateras formadas quando fluidos ascendem e forçam a sua passagem através dos sedimentos.

O conjunto de pocmarcas encontrava-se mesmo na frente de uma antiga margem de gelo, exactamente sobre os locais onde os testemunhos estavam sem metano - uma coincidência demasiado perfeita para ser ignorada.

O professor Mads Huuse, geólogo na Universidade de Manchester, explicou que o padrão só começou a fazer sentido quando a equipa deixou de olhar apenas para as amostras e analisou o que existia directamente acima delas.

“Os resultados das perfurações na plataforma do noroeste da Gronelândia foram inicialmente confusos”, disse Huuse. A interpretação encaixou quando ligaram as pocmarcas à superfície ao “vazio” de metano em profundidade.

Água de degelo sob o gelo

A equipa atribui o mecanismo à última idade do gelo, período em que o Manto de Gelo da Gronelândia avançou sobre a plataforma continental, com gelo no interior a atingir centenas de metros de espessura.

Esse peso enorme empurrou a água de degelo lateralmente e para baixo, através de camadas permeáveis. Onde existiam areias mais grossas, com maior porosidade, a água conseguiu percorrer dezenas de quilómetros antes de alcançar a frente do gelo.

Ao chegar aos níveis profundos e frios onde os hidratos deveriam permanecer “trancados”, essa água menos salina promoveu a dissolução do hidrato. Um trabalho separado descreve ainda como a circulação de água sem metano dissolvido consegue manter essa perda ao longo do tempo.

Dissolução, e não apenas degelo

Até este estudo, a explicação mais comum para a libertação de metano assentava em mudanças de temperatura ou de pressão que deslocam os hidratos para fora da sua zona de estabilidade - um processo tipicamente lento. Em alguns cenários, a demora pode estender-se por centenas ou milhares de anos, enquanto o calor progride gradualmente pelo sedimento.

A dissolução segue outra lógica. Enquanto a água que passa tiver capacidade para absorver mais metano, o hidrato continua a libertar gás, mesmo que a pressão e a temperatura se mantenham teoricamente favoráveis à sua estabilidade.

A “zona fria” em profundidade era suposta funcionar como barreira; no entanto, a dissolução retira o metano mesmo com essa barreira intacta. Segundo os autores, nunca antes este processo tinha sido observado com tamanha clareza.

Metano antigo sob mantos de gelo

O metano é um potente gás com efeito de estufa, e grandes emissões súbitas têm sido associadas a alguns dos episódios climáticos mais abruptos da história da Terra.

No Máximo Térmico do Paleoceno-Eoceno, há cerca de 56 milhões de anos, as temperaturas globais aumentaram aproximadamente 5 a 8 °C (9 a 14 °F). Os oceanos acidificaram e diversas espécies desapareceram.

A destabilização de hidratos é um dos principais suspeitos. Ainda assim, os modelos convencionais nunca explicaram por completo como essa libertação poderia ter sido suficientemente rápida para coincidir com o registo geológico.

A via de dissolução identificada ao largo da Gronelândia fornece um caminho mais veloz - que não depende de esperar que o calor se infiltre no fundo marinho. Uma revisão recente inclui a destabilização de hidratos entre as retroacções climáticas activas.

Um aviso vindo de baixo

“A escala do que observamos na Baía de Melville é notável”, afirmou Huuse. E acrescentou que as condições que impulsionaram aquela descarga antiga - recuo do gelo, gradientes de pressão e sedimentos expostos - estão a reaparecer.

Estimativas anteriores colocavam a libertação de metano a partir de hidratos polares a séculos de distância. Aqui, as evidências das pocmarcas e um estudo paralelo sobre crateras de explosão no Ártico indicam que o calendário pode ser muito mais apertado.

O resultado não aponta para uma libertação iminente e súbita. Mostra, isso sim, que o fundo do mar sob um manto de gelo em retirada pode perder metano com rapidez, ficando as pocmarcas como praticamente o único vestígio.

O momento exacto no curto prazo continua incerto. “À medida que a Gronelândia produz actualmente mais água de degelo num clima em aquecimento, isto dá-nos um aviso do passado”, disse Huuse.