📄 earth_science

Subglacial landscape reveal potential future glacial lakes in the Southern Andes

Este estudo apresenta a primeira reconstrução regional da topografia subglacial nos Andes Meridionais, revelando que o recuo das geleiras da região deixará para trás mais de 3.900 potenciais lagos futuros capazes de armazenar quase 300 km³ de água, com implicações significativas para os futuros recursos de água doce e riscos de inundações repentinas.

Autores originais: Jorge Berkhoff, David Farias, Pablo Iribarren-Anacona, Christian Sommer, José Uribe, Johannes Fürst

Publicado 2026-08-25

📖 5 min de leitura🧠 Leitura aprofundada

CC BY 4.0

Autores originais: Jorge Berkhoff, David Farias, Pablo Iribarren-Anacona, Christian Sommer, José Uribe, Johannes Fürst

Artigo original sob licença CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ✨ Esta é uma explicação gerada por IA do artigo abaixo. Não foi escrita nem endossada pelos autores. Para precisão técnica, consulte o artigo original. Ler aviso legal completo

À medida que as geleiras de montanha recuam sob um clima de aquecimento, elas deixam para trás a terra que outrora cobriam. Este solo exposto nem sempre é plano; séculos de movimento de gelo esculpiram cavidades profundas e bacias no leito rochoso, de forma muito semelhante a um rio esculpindo um cânion. Quando o gelo desaparece, essas cavidades podem ser preenchidas por água de degelo, criando novos lagos. Esta transformação não é apenas uma mudança na paisagem; ela remodela como a água flui através das regiões montanhosas, altera o risco de inundações repentinas e muda a quantidade de água que eventualmente chega ao oceano. Para as comunidades que vivem rio abaixo, compreender onde esses futuros lagos se formarão e quanto volume de água podem conter é uma questão de segurança e sobrevivência.

Uma equipe de pesquisadores mapeou agora a paisagem oculta sob as geleiras dos Andes Meridionais, uma enorme cadeia montanhosa que se estende desde o árido norte do Chile até a ponta sul da América do Sul. Ao combinar imagens de satélite do gelo atual com novas e detalhadas medições de radar realizadas no solo, eles reconstruíram a forma do leito rochoso oculto sob milhares de geleiras. O trabalho deles revela uma topografia vasta e invisível que em breve será exposta conforme o gelo derrete. O estudo fornece o primeiro panorama regional de onde esses futuros lagos aparecerão e estima quanto de água eles serão capazes de armazenar.

Os pesquisadores descobriram que os Andes Meridionais detêm um volume total de gelo de aproximadamente 5.961 quilômetros cúbicos. Se todo esse gelo derretesse e fluísse para o oceano, elevaria o nível do mar global em cerca de 14,8 milímetros. No entanto, a história não termina no oceano. À medida que o gelo recua, ele descobrirá 3.951 depressões distintas no leito rochoso capazes de se tornarem lagos. Esses futuros lagos têm o potencial de armazenar quase 299 quilômetros cúbicos de água. Este é um valor significativo, representando cerca de 5 por cento do volume total de gelo da região. De fato, esta taxa de interceptação é excepcionalmente alta em comparação com outras cadeias montanhosas ao redor do mundo, onde os futuros lagos tipicamente contêm uma fração muito menor do gelo derretido.

A distribuição desses futuros lagos está longe de ser uniforme. A grande maioria está localizada na parte sul da cordilheira, especificamente dentro dos três grandes campos de gelo da Patagônia. Esses três massivos corpos de gelo contêm mais de 97 por cento do volume total de gelo da região e detêm quase todo o volume potencial de lagos. Em contraste, as seções mais secas do norte dos Andes, onde as geleiras são menores e situam-se em altitudes mais elevadas, formarão muito menos lagos. No entanto, nessas regiões do norte, mesmo uma pequena quantidade de novo armazenamento de água pode ser crítica. Os Andes Centrais, lar da cidade de Santiago e de seus sete milhões de residentes, dependem fortemente do degelo das geleiras para seu suprimento de água. O estudo mostra que as cavidades expostas nesta área poderiam conter água suficiente para rivalizar com a capacidade de grandes reservatórios existentes, oferecendo um potencial amortecedor contra as secas severas que têm assolado a região recentemente.

Para criar este mapa, os cientistas não simplesmente adivinharam a forma do solo sob o gelo. Eles utilizaram um método baseado nas propriedades físicas de como o gelo flui. O gelo comporta-se como um material plástico que se deforma quando a tensão do seu próprio peso se torna excessiva. Ao medir a inclinação da superfície da geleira e calibrar o seu modelo com centenas de quilômetros de novos dados de radar coletados de 48 diferentes geleiras, a equipe conseguiu calcular a espessura do gelo com maior precisão do que nunca. Eles também utilizaram informações sobre onde as geleiras já recuaram para inferir a forma do leito rochoso próximo às bordas do gelo remanescente. Esta abordagem permitiu-lhes produzir um mapa detalhado da paisagem subglacial, que utilizaram em seguida para identificar cada depressão profunda o suficiente para conter água.

Os resultados confirmam que os Andes Meridionais são um ponto crítico global para a formação de futuros lagos glaciais. Os pesquisadores estimam que estes lagos armazenarão cerca de 298,6 quilômetros cúbicos de água. Embora a maior parte deste volume esteja concentrada nas bacias profundas e fortemente erodidas da Patagônia, os lagos menores no norte possuem valor estratégico para a segurança hídrica. O estudo também destaca os perigos associados a estes novos lagos. Quando uma geleira termina em um lago profundo, a água pode acelerar o derretimento e a quebra do gelo, levando a um recuo rápido. Além disso, estes lagos podem romper suas barragens naturais, causando inundações catastróficas. Os novos mapas identificam exatamente onde essas bacias profundas se encontram, permitando que cientistas e planejadores antecipem onde tais riscos são mais propensos a se desenvolver.

Este inventário não é uma previsão de quando estes lagos se formarão, mas sim um mapa de seu tamanho máximo potencial uma vez que o gelo tenha completamente desaparecido. O volume real de água nestes lagos dependerá de quanto sedimento os preencherá ao longo do tempo e de quão rapidamente as geleiras recuarem. No entanto, o mapa fornece uma base física para compreender o futuro dos recursos hídricos e dos riscos naturais. Ao revelar a paisagem oculta sob o gelo, o estudo oferece uma visão clara das torres de água que emergirão conforme as geleiras desaparecem, ajudando as comunidades a se prepararem para um futuro hidrológico em mudança.

Resumo Técnico: Revelação da Paisagem Subglacial e o Potencial de Futuros Lagos Glaciais nos Andes do Sul

Definição do Problema
À medida que os glaciares de montanha recuam devido às mudanças climáticas, a topografia subjacente — especificamente as sobreescavações esculpidas pela erosão glacial — é exposta e eventualmente preenchida por água de degelo, formando novos lagos glaciais. Embora esses futuros lagos representem mudanças significativas nos sistemas hidrológicos e poses riscos como Inundações por Transbordamento de Lagos Glaciais (GLOFs), não houve um mapeamento em escala regional da localização e do volume potencial de seus locais para todos os Andes do Sul. Os modelos existentes de espessura de gelo e topografia subglacial para esta região sofrem com a falta de calibração direta contra medições de verdade de campo, levando a incertezas nas estimativas de volume e na identificação de bacias sobreescavadas específicas. Além disso, a compreensão da paisagem subglacial é crítica para avaliar a capacidade futura de armazenamento de água doce e a dinâmica do recuo glacial, particularmente para os massivos Campos de Gelo Patagônicos, onde glaciares que terminam em lagos aceleram o recuo.

Metodologia
O estudo apresenta uma reconstrução regional da espessura do gelo e da topografia subglacial para os Andes do Sul (23°S a 56°S), cobrindo os Andes Secos, Andes Centrais, Andes Patagônicos do Norte e Andes Patagônicos do Sul. A abordagem utiliza um modelo de "plasticidade perfeita" (Fürst et al., 2018; Frey et al., 2014) implementado dentro da estrutura numérica Elmer/Ice. As etapas metodológicas principais incluem:

Integração de Dados: O modelo é calibrado utilizando um conjunto expandido de 22.186 medições de espessura de Radar de Penetração no Solo (GPR) coletadas em 48 glaciares (695 km de perfis), uma parte significativa dos quais não havia sido utilizada em produtos globais ou regionais anteriores.
Restrições: A reconstrução incorpora contornos atualizados do Inventário de Glaciares de Randolph (RGI7) e utiliza o balanço de massa geodético e informações de recuo para restringir a espessura do gelo passada perto das frentes glaciais atuais, particularmente para glaciares com terminação em terra.
Calibração: A tensão de escoamento basal crítica ( $\tau_y$ ) é calibrada contra os dados de GPR e refinada usando fatores de escala espacial para inclinação, elevação e distância à margem do glaciar.
Reconstrução da Topografia Subglacial: Um mapa de "leito rochoso" é gerado subtraindo a espessura do gelo modelada do SRTM DEM (ano 2000).
Identificação de Lagos: Um algoritmo de preenchimento hidrológico (FillDepressions) é aplicado ao leito rochoso reconstruído para identificar depressões fechadas. Os potenciais lagos são definidos como sobreescavações com uma profundidade mínima de 5 metros e uma inclinação local inferior a 10 graus.
Quantificação de Incerteza: Uma análise formal de incerteza é realizada perturbando o parâmetro de tensão de escoamento ( $\pm 10\%$ a $\pm 20\%$ ) e incorporando a incerteza vertical do SRTM DEM ( $\pm 6$ m), resultando em um mapa de erro distribuído espacialmente.

Principais Resultados

Volume de Gelo: O volume total de gelo nos Andes do Sul é estimado em 5.961 ± 1.981 km³. Os Andes Patagônicos do Sul contêm mais de 97% deste volume (5.808 km³), com uma espessura média de gelo de 247,95 m. As demais regiões (Andes Secos, Centrais e Patagônicos do Norte) detêm coletivamente menos de 3% do volume total.
Equivalente ao Nível do Mar (SLE): Após aplicar correções de flutuação para glaciares com terminação marinha e contabilizar a retenção de água em futuros lagos, a região contribui com 14,8 ± 4,99 mm para a elevação do nível do mar global.
Potenciais Lagos Glaciais: A reconstrução identifica 3.951 locais potenciais de futuros lagos glaciais com uma capacidade total de armazenamento de água de 298,6 ± 11,0 km³.
- Distribuição: A distribuição é altamente assimétrica; menos de 1% dos locais (principalmente nos três grandes campos de gelo patagônicos: NPI, SPI e CDI) detém metade do volume total de lagos.
- Fração de Retenção: O volume potencial de lagos representa aproximadamente 5% do volume total de gelo da região. Esta fração de interceptação é notavelmente superior à de outras cadeias de montanhas (ex: ~3% nos Alpes Suíços, ~3-4% no Himalaia).
Disparidades Regionais: Embora os Campos de Gelo Patagônicos dominem em volume, os Andes Secos e Centrais (críticos para a segurança hídrica em bacias áridas) acomodam menos de 2% do volume total de lagos potenciais. No entanto, bacias específicas nos Andes Centrais (ex: Río Maipo) mostram capacidades de armazenamento comparáveis às de grandes reservatórios existentes.
Desempenho do Modelo: A calibração regional melhora significativamente a concordância com medições independentes de GPR em comparação com estimativas de consenso anteriores (Farinotti et al., 2019), Millan et al. (2022) e Frank et al. (2026). O modelo do estudo atinge um Erro Quadrático Médio (RMSE) de 39,8 m contra 17.277 pontos de radar, superando outros produtos nos Andes Patagônicos do Norte. Além disso, o modelo identifica com sucesso 58,7% dos lagos que já se formaram em terrenos deglaciados entre 2000 e 2022.

Significância e Alegações
O artigo afirma fornecer a primeira reconstrução regional da topografia subglacial para os Andes do Sul que é rigorosamente calibrada contra um substancial conjunto de dados de medições de GPR anteriormente não utilizados. Os autores afirmam que esta calibração corrige superestimativas sistemáticas da espessura do gelo encontradas em produtos globais anteriores, particularmente nos Andes Patagônicos do Norte.

A significância do trabalho reside em três áreas principais:

Planejamento Hidrológico: Os mapas fornecem uma base física para antecipar futuros recursos hídricos. A identificação de sobreescavações nos Andes Centrais sugere que futuros lagos glaciais poderiam servir como reservatórios críticos, potencialmente compensando a perda da capacidade de amortecimento glacial em regiões com escassez de água, como a área metropolitana de Santiago.
Avaliação de Riscos: Ao resolver a batimetria de futuros lagos, o estudo identifica locais onde os glaciares podem transitar para condições de terminação em lagos. Isso é crucial para prever o recuo autoacelerado (devido à redução da pressão efetiva e aumento da flutuabilidade) e avaliar os riscos de GLOF, uma vez que as sobreescavações profundas são os principais locais de perda rápida de gelo e potenciais inundações por transbordamento.
Contribuição para o Nível do Mar: O estudo refina a contribuição para a elevação do nível do mar dos Andes do Sul ao quantificar o volume de gelo que será "retido" em terra nos futuros lagos em vez de atingir o oceano, reduzindo a estimativa de SLE em aproximadamente 4% em comparação com um cenário onde todo o gelo derrete diretamente no oceano.

Os autores enfatizam que este inventário representa a extensão máxima potencial de futuros lagos uma vez que o gelo desapareça, não sendo uma projeção de seu estado em uma data futura específica. Eles observam que o preenchimento por sedimentos e o tempo de formação não são resolvidos neste estudo, mas são próximos passos necessários para a gestão de recursos e riscos.

Mais como este