Este artigo, apesar de se basear numa variedade de literatura, é largamente baseado numa excelente revisão dos processos de parto pelo Prof. Doug Benn e colegas da revista Earth Science Reviews. Se você quiser saber mais sobre partos de geleiras, este artigo de revisão seria um ótimo ponto de partida.
Calving is the glaciological term for the mechanical loss (or simply, breaking off) of ice from a glacier margin1. O parto é mais comum quando uma geleira flui na água (ou seja, lagos ou no oceano), mas também pode ocorrer em terra seca, onde é conhecido como parto seco2.
A margem de parto do Glaciar Perito Moreno na Patagônia Argentina. Foto: Liam Quinn
Por que é importante o parto?
Em glaciares com terminação em lagos (ou água doce), o parto é frequentemente um processo muito eficiente de ablação e, portanto, um importante controle sobre o balanço de massa da geleira4-7.
O parto também é importante para a dinâmica da geleira e para as taxas de retirada de gelo1. As geleiras de parto são frequentemente altamente dinâmicas, com padrões de comportamento (por exemplo, avanço e recessão das geleiras) que são pelo menos parcialmente dissociados do clima4-7,
Diferenças entre geleiras de água doce e geleiras de maré
Comparadas com geleiras de maré (ou de maré), como aquelas nas margens das placas de gelo da Antártida e da Gronelândia, as geleiras de água doce são normalmente menores e mais lentas em movimento. Isto significa que enquanto os processos de parto podem ser muito similares em ambos os cenários, as geleiras de água doce tendem a ter menores taxas de parto1,
Calvamento básico: a fratura do gelo
Antes de ocorrer o parto, fissuras e fraturas menores no gelo da geleira crescem (ou se propagam) em fendas maiores (veja imagem abaixo). O crescimento das fendas divide efetivamente o gelo em blocos que posteriormente caem do focinho em um lago adjacente (onde são conhecidos como icebergs). Portanto, a fratura do gelo é um controle importante sobre: onde o parto irá ocorrer, o tamanho dos icebergs paridos, e com que freqüência os eventos de parto acontecem1.
O focinho fortemente crevassado de Fjallsjökull, Islândia, com blocos de gelo prontos para serem liberados em eventos de clavasses. Foto: Wojciech Strzelecki
Crescimento de fracturas
Fracturas e fracturas no gelo glaciar irão crescer quando o stress actuando sobre uma fractura for maior que a força de fractura do gelo8. Quando esta condição for preenchida, o gelo se fraturará de forma quebradiça, fazendo com que as fissuras existentes se tornem mais profundas e amplas. Grandes tensões ocorrem em muitas situações nos glaciares. Bons exemplos incluem: onde o gelo glacial é prolongado (‘puxado para fora’) ou comprimido (‘espremido junto’) como resultado do fluxo.
Exemplo de grandes fraturas no focinho de Goldbergkees Gletscher nos Alpes Austríacos. Foto: Ewald Gabardi
Fendas cheias de água
A água desempenha um papel fundamental na profundidade das fendas e na probabilidade de parto (ver diagrama abaixo). Em uma fenda sem água, a tensão na ponta da fenda é compensada pelo peso do gelo sobrejacente. Isto provoca o fechamento de uma fratura. Entretanto, em uma fenda cheia de água, a pressão da água compensa o peso do gelo. Isto permite que uma fenda se estenda mais para dentro do gelo, e frequentemente para o leito da geleira8.
Crévasses frequentemente se abrem devido à extensão do fluxo da geleira que faz com que o gelo ‘estique’ ou seja puxado para fora. Em uma fenda sem água, o peso do gelo força o fechamento da fratura. Em uma fenda cheia de água, pelo contrário, a pressão adicionada da água contraria o peso do gelo, permitindo que a fratura se aprofunde. (diagrama modificado a partir da ref. 8)
Processos de calvragem
Existem vários mecanismos principais de calvragem em glaciares de água doce, todos eles relacionados com stress no terminal da geleira1.
Extensão e crevassagem do gelo
Em uma geleira aterrada, o fluxo de gelo normalmente torna-se mais rápido (devido ao deslizamento basal) perto do focinho. Isto acontece porque o focinho está perto de flutuar na água do lago, o que reduz o arrasto friccional no leito1,9. O fluxo mais rápido perto da extremidade faz com que o gelo se ‘estique’, e as fendas se propaguem através da geleira (ver diagrama abaixo). Este processo, conhecido como alongamento longitudinal, cria focos de geleira fortemente fissurados (ver imagem abaixo). O parto ocorre na linha de fraqueza formada pela fissura1,9,10.
Faster ice flow near the glacier margin, due to reduced basal drag, causes the ice to stretch out and crevasses to open. Quando as tensões são elevadas, as fendas propagam-se através da geleira e ocorre o parto.
O términus fortemente crevassado do Glaciar Cinzento, Patagônia Chilena, formado em parte devido ao alongamento longitudinal do gelo. Foto: Observatório da Terra da NASA
As glaciares também se podem formar em áreas mais altas, como em quedas de gelo, onde o gelo flui rapidamente através de terrenos íngremes8. As fendas formadas nas quedas de gelo fornecem zonas prováveis para parto quando elas se deslocam para a extremidade da geleira (veja diagrama abaixo)1.
Crvasses formadas em áreas de terreno íngreme, como as quedas de gelo, fornecem zonas prováveis de parto de iceberg quando elas chegam à extremidade da geleira. T1 = fendas que se formam em quedas de gelo. T2 = fendas se movem para baixo e promovem o parto.
Desequilíbrios de força no terminal glacial
Em um terminal glacial flutuante, a pressão criostática dirigida para fora (isto é, a pressão exercida pelo gelo) e a pressão hidrostática dirigida para dentro (isto é, a pressão exercida pela água) estão fora de equilíbrio (ver diagrama abaixo)11. Abaixo da linha de água do lago, a pressão hidrostática em parte equilibra a pressão criostática. Contudo, acima da linha de água, há muito pouca força dirigida para dentro (da atmosfera) para contrabalançar a pressão criostática11. Este desequilíbrio cria uma zona de grande tensão na superfície do gelo, abrindo fendas e promovendo o parto1,
Diagrama para ilustrar as diferenças entre a pressão criostática dirigida para o exterior e a pressão hidrostática dirigida para o interior. Acima da linha de água do lago, a atmosfera fornece pouca compensação à pressão criostática, o que resulta em altas tensões no penhasco de gelo terminal e no parto.
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Corte de um penhasco de gelo terminal
Glaciar gelo em ou abaixo de uma linha de água do lago frequentemente derrete a uma taxa mais rápida do que o gelo acima da linha de água do lago. O derretimento da linha de flutuação corrói frequentemente um entalhe que reduz o penhasco de gelo de parto (ver imagem abaixo)6,12,13. Uma vez que a linha de água é cortada, o parto pode ocorrer por tombamento frontal de blocos de gelo suspensos, ou onde o telhado de um entalhe da linha de água desaba1,
Os entalhes da linha de água geralmente se desenvolvem durante o verão, mas param de se formar no inverno quando as temperaturas glaciais do lago são mais frias e/ou quando a superfície do lago congela. O parto por erosão de entalhes tende portanto a seguir um padrão sazonal6,12,13.
Exemplo de um entalhe termo-erosional cortado no penhasco de gelo terminal. Foto: Michael Clarke
Fusão em ou abaixo de uma linha de água do lago pode corroer um entalhe numa falésia terminal de gelo (T1). À medida que o entalhe cresce com o tempo, o penhasco de gelo torna-se instável e bloqueia a queda para o exterior (T2).
Calvamento no Glaciar Perito Moreno na Patagônia Argentina, devido ao colapso de um túnel englacial. Foto: Rafael Bernstein
Forças flutuantes num túnel glaciar
Quando a superfície de uma geleira desce até abaixo do nível necessário para a flutuação do gelo, a margem ficará flutuante e levantará do leito7. Se a superfície continuar a afinar, a flutuabilidade aumenta, causando grandes forças de flexão na linha de aterramento, o crescimento de grandes fendas e, eventualmente, o parto7. Este processo frequentemente produz grandes icebergs.
Buoyancy pode causar grandes forças de flexão na linha de aterramento da geleira quando a superfície da geleira cai ao nível de flutuação. Grandes icebergs tabulares são liberados por este processo.
Forças de flutuação também podem causar partos abaixo da superfície do lago. Partos subaquosos freqüentemente ocorrem onde um ‘pé de gelo’ se desenvolveu devido a perdas de parto acima da linha d’água (por exemplo, devido à erosão do entalhe e queda de penhascos de gelo). A perda de gelo acima da linha d’água diminui a pressão da sobrecarga de gelo pressionando para baixo no ‘pé de gelo’, permitindo que forças flutuantes ascendentes fraturem o gelo e causem o parto1. Em tais eventos, os icebergs podem rapidamente disparar até à superfície do lago, e por vezes emergem a 100 metros de distância da frente de gelo.
Forças flutuantes causam o parto de um ‘pé de gelo’ subaquático devido à perda de gelo acima da linha de água e à redução da pressão de sobrecarga de gelo.
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