Hidratos de metano na Groenlândia: o mistério do metano desaparecido sob a camada de gelo

As reservas de metano presas em mantos de gelo do planeta sempre foram vistas como uma ameaça climática de avanço lento. A ideia dominante era que o aquecimento do oceano acabaria por desestabilizar os sólidos congelados que mantêm esse gás preso - só que esse caminho deveria levar décadas, ou até mais.

Por isso, a surpresa foi enorme quando núcleos de sedimento retirados do fundo do mar, ao largo do noroeste da Groenlândia, mostraram que o gás simplesmente não estava lá - não um esgotamento parcial, mas uma ausência quase total. No lugar dos depósitos, restaram crateras espalhadas pelo leito marinho, indicando onde eles existiam.

Um quebra-cabeça ao largo da Groenlândia

Numa expedição do Programa Internacional de Descoberta Oceânica (IODP), uma equipa internacional coordenada a partir da Universidade de Manchester perfurou o fundo da Baía de Melville, no noroeste da Groenlândia. O objetivo era recolher amostras em camadas já conhecidas por serem espessas em hidratos de metano.

Os hidratos de metano são sólidos semelhantes ao gelo que aprisionam metano numa estrutura cristalina, estável sob alta pressão e baixas temperaturas. Eles acumulam-se sob as margens continentais e também em regiões de permafrost.

Em escala global, os hidratos armazenam cerca de 1.800 mil milhões de toneladas métricas de metano. Só as regiões polares podem guardar, nessa forma, 80 a 570 mil milhões de toneladas métricas de carbono.

Com base nisso, os perfuradores esperavam recuperar núcleos carregados de metano, sobretudo em zonas ainda suficientemente frias e pressurizadas para manter os hidratos estáveis. Em vez disso, os núcleos regressaram quase vazios.

Metano ausente nos núcleos

Em todos os locais amostrados, os primeiros 100 pés (30 metros) de sedimento vieram praticamente sem metano. Abaixo dessa profundidade, as concentrações voltavam a níveis normais.

A água extraída por compressão dos núcleos contou a mesma história. A salinidade nessas camadas rasas caiu para muito abaixo do esperado para água do mar, descendo para menos de 25 partes por mil, num contexto em que o valor de referência era 34.

Uma salinidade tão baixa em sedimentos do fundo do mar não aparece por acaso. Isso indicava que algo doce - e não água do mar salgada - atravessou os estratos e alterou a sua química.

Consideradas em conjunto, a “diluição” e o desaparecimento do metano apontavam para uma passagem que não se explicava apenas por aquecimento ou mudança de pressão, mas por movimento real de fluido através do sedimento.

Marcas no fundo do mar

A equipa recorreu a imagem sísmica tridimensional e identificou mais de 50 depressões circulares em toda a área de estudo. Algumas lembravam sulcos escavados por icebergs; outras tinham o aspeto típico de crateras - cavidades em forma de cratera associadas à subida de fluidos através do sedimento.

O agrupamento dessas crateras aparecia exatamente na frente de uma antiga margem de gelo, por cima dos núcleos com ausência de metano - uma coincidência demasiado perfeita para ser descartada.

O professor Mads Huuse, geólogo da Universidade de Manchester, afirmou que o padrão só passou a fazer sentido quando a equipa deixou de olhar apenas para o que estava dentro dos núcleos e passou a relacionar com o que havia por cima.

“Os resultados das perfurações na plataforma do noroeste da Groenlândia foram inicialmente confusos”, disse Huuse. A ligação entre as crateras no topo e o intervalo sem metano em profundidade fez tudo encaixar.

Água de degelo sob o gelo

Segundo a equipa, o mecanismo remonta à última era glaciar, quando a Camada de Gelo da Groenlândia avançou sobre a plataforma continental, com gelo interior atingindo milhares de pés de espessura (várias centenas de metros).

Esse peso imenso empurrou a água de degelo lateralmente e para baixo ao longo de camadas permeáveis. Onde existiam areias grossas e mais porosas, a água seguiu por dezenas de quilómetros antes de chegar à frente do gelo.

Quando essa água “adoçada” alcançou os hidratos em camadas profundas e frias - justamente as camadas que deveriam mantê-los presos - o efeito foi dissolvê-los. Um artigo separado descreve como água sem metano dissolvido consegue sustentar essa perda.

Dissolvido, e não apenas descongelado

Até este estudo, a explicação mais comum para libertação de metano baseava-se em alterações de temperatura ou pressão que empurrariam os hidratos para fora da sua zona de estabilidade, num processo lento. O atraso pode prolongar-se por centenas ou milhares de anos, à medida que o calor se propaga pelo sedimento.

A dissolução segue outra lógica: enquanto a água que passa ainda tiver capacidade de absorver mais metano, o hidrato continua a ceder gás - mesmo com pressão e temperatura ainda favoráveis à estabilidade.

A zona fria e profunda era suposta funcionar como barreira; porém, a dissolução remove o metano mesmo com essa barreira intacta. Até aqui, ninguém tinha documentado esse mecanismo com tanta clareza.

Metano antigo de camadas de gelo

O metano é um gás de efeito estufa muito potente, e grandes pulsos desse gás já foram associados 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 subiram aproximadamente 9 a 14 graus Fahrenheit (5 a 8 graus Celsius). Os oceanos acidificaram, e espécies desapareceram.

A desestabilização de hidratos é um dos principais suspeitos. Contudo, os modelos convencionais nunca explicaram totalmente como essa libertação poderia ter acontecido depressa o suficiente para coincidir com o registo geológico.

A via de dissolução identificada ao largo da Groenlândia oferece um caminho mais rápido - que não depende de esperar o calor penetrar no fundo do mar. Uma revisão recente inclui a desestabilização de hidratos entre os mecanismos ativos de retroalimentação climática.

Um alerta vindo de baixo

“A escala do que vemos na Baía de Melville é notável”, disse Huuse. Ele observa que as mesmas condições que alimentaram aquela descarga antiga - recuo do gelo, gradientes de pressão e sedimentos expostos - estão a reaparecer.

Estimativas anteriores colocavam a libertação de metano de hidratos polares a séculos de distância. Aqui, a evidência das crateras e um estudo paralelo sobre crateras de explosão no Ártico sugerem que o calendário pode ser bem mais apertado.

O resultado não implica que exista uma libertação iminente. O que ele demonstra é que o fundo do mar sob uma camada de gelo em recuo pode perder metano rapidamente, ficando as crateras como único registo.

A incerteza sobre o horizonte de curto prazo permanece. “À medida que a Groenlândia atualmente produz mais água de degelo num clima em aquecimento, isso dá-nos um aviso vindo do passado”, disse Huuse.