Introdução à Oceanografia

O gelo que é visto flutuando na superfície do oceano vem de uma de duas fontes. O gelo glacial é formado a partir do acúmulo e compressão da neve em geleiras, que depois se quebram e liberam gelo para o oceano. Como as geleiras podem ter vários quilômetros de espessura, os icebergs que se rompem podem ser muito grandes; assim, os icebergs altos no mar sempre vêm de camadas de gelo glacial. O gelo marinho refere-se ao gelo formado pelo congelamento da água do mar, e raramente excede uma espessura de vários metros (Figura 14.1.1). O gelo marinho cobre cerca de 7% do oceano em qualquer altura, e constitui cerca de 66% da cobertura de gelo permanente da Terra por área, mas apenas 0,1% do gelo em termos de volume. Isto porque o gelo marinho é uma vasta mas fina camada de cobertura em comparação com as geleiras que são mais localizadas mas podem ter vários quilómetros de espessura.

A cobertura de gelo marinho ao redor da Antártica flutua entre cerca de 21 milhões de km2 no inverno e cerca de 1,3 milhões de km2 no verão, com a maioria do gelo marinho antártico durando apenas um ano. As mudanças sazonais na cobertura de gelo são menos pronunciadas no Ártico, de cerca de 14 milhões de km2 no inverno para 6,5 milhões de km2 no verão. Cerca da metade do gelo marinho no Ártico dura mais de um ano para se tornar gelo de vários anos. Esta diferença surge porque a Antártica está rodeada de água, por isso o gelo se expande em água mais quente e eventualmente derrete. O Oceano Árctico é cercado por continentes, por isso apenas cerca de 10% do gelo escapa para o Atlântico entre a Gronelândia e Spitzbergen. O resto fica preso e torna-se gelo de vários anos ou gelo perene, com uma média de cerca de 7 anos e 3-5 m de espessura, em comparação com o gelo do primeiro ano com 1-2 m de espessura.

Formação de gelo do mar

Por causa do teor de sal, a água do mar começa a congelar a cerca de -1,8o C, uma temperatura mais baixa do que a da água doce. A formação de gelo começa na superfície com a formação de pequenos cristais de gelo tipo agulha chamados frazil, que se acumulam e fazem a água parecer viscosa e turva; esta etapa é chamada de gelo graxo (Figura 14.1.2 A). Em água mais calma estes pequenos cristais podem congelar juntos em uma fina camada superficial chamada nilas, que pode atingir uma espessura de até 10 cm (Figura 14.1.2 B).

Acção de ondas pode quebrar os nilas em pequenas esteiras de 1-2 m de largura, que depois chocam umas com as outras e formam formas arredondadas com bordas em relevo, chamadas pancake ice (Figura 14.1.2 C). Se as temperaturas permanecerem frias, o gelo das panquecas congela em gelo sólido, uma superfície dura que cobre o oceano (Figura 14.1.2 D). O gelo flutua e depois congela junto em campos de gelo.

Após o gelo se formar, a água por baixo torna-se isolada e a perda de calor para a atmosfera diminui, assim a água não esfria mais e não ocorre mais a formação de gelo. Como resultado, o gelo marinho jovem é geralmente relativamente fino, não mais do que 3-4 m de espessura. O gelo pode ficar mais espesso através da precipitação; não há muita precipitação nos postes, mas devido às baixas temperaturas, o que quer que ocorra tende a acumular-se em vez de derreter. Com o tempo o gelo acumulado e a neve podem aumentar a espessura total do gelo marinho, mas mesmo assim nunca se aproximará da espessura do gelo glacial.

Como os cristais de gelo marinho se formam, a maior parte do sal é excluída, portanto o gelo marinho contém muito menos sal do que a água do mar, e pode ser derretido para beber se necessário. Mas cerca de 20% do sal permanece aprisionado em bolsas de água entre os cristais de gelo. À medida que o gelo se forma e os sais são excluídos destas bolsas, a salinidade da água restante aumenta e pode tornar-se demasiado salgada para congelar. Estas bolsas de água salgada não congelada tornam o gelo marinho um pouco mais suave e viscoso do que o gelo de água doce, que é mais duro e mais rígido. Eventualmente a maior parte desta salmoura vaza, e o gelo marinho torna-se mais sólido, mas quando é “gelo jovem” pode ser mais perigoso de andar do que gelo de água doce da mesma espessura. Por exemplo, 7-8 cm de gelo de água doce é suficiente para suportar o peso de uma única pessoa, mas seriam necessários pelo menos 15 cm de gelo marinho para fazer o mesmo.

A água salgada muito fria e densa vaza para fora do gelo e afunda. A água salgada é “super-refrigerada”; é resfriada abaixo do ponto normal de congelamento da água do mar, mas permanece líquida devido ao alto teor de sal. Quando esta salmoura super-refrigerada entra em contato com a água ao redor, faz com que a água ao seu redor congele, criando estalactites de gelo oco, ou “brinicles”, que podem ter vários metros de comprimento. A salmoura continua a fluir através do brinículo oco, e o brinículo cresce para baixo (veja abaixo um vídeo incrível de formação de brinículos).

Quando as grandes placas de gelo marinho são formadas, elas existem em uma de duas formações. Gelo rápido, ou gelo terrestre, refere-se aos grandes e sólidos lençóis de gelo que estão ligados à terra. O pacote de gelo consiste nos pedaços menores, flutuantes e livres de gelo marinho. Eles podem ter se formado independentemente, ou podem ter se quebrado do gelo rápido (Figura 14.1.3).

O gelo flutuante amortece as ondas e correntes, protegendo a superfície do mar do movimento. Assim, mudanças na distribuição do pacote de gelo pode levar a mudanças nos padrões atuais, e até mesmo alterar a estrutura do ecossistema. Mas o bloco de gelo também está sujeito às correntes que fluem por baixo, e as camadas de gelo estão constantemente em movimento, quebrando-se ou sendo empurradas juntas. Quando os pedaços de gelo convergem, muitas vezes flectem e racham, ou sobrepõem-se uns aos outros como nos limites convergentes da placa litosférica (secção 4.6). Essas colisões podem criar cristas de pressão altas e irregulares, que podem se estender por vários quilômetros, e que criam perigos para os exploradores polares que navegam no gelo (Figura 14.1.4).

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Nos oceanos polares, a cobertura de gelo não é uniforme. Há uma série de áreas onde há água constantemente aberta, mesmo que as áreas ao seu redor estejam cobertas por gelo. Estas regiões de água aberta persistente são chamadas de polinias (Figura 14.1.5). As polinias podem ser o resultado de correntes ou ventos que movem o gelo, ou áreas de água mais quente que impedem a formação de gelo. Na Figura 14.1.5, ventos muito fortes soprando ao largo do interior da Antártica criaram uma polinia perto da borda da camada de gelo.

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