Agulhas de gelo: escultoras de padrões de pedra em paisagens geladas
Agulhas de gelo e pedras labirínticas
Em regiões frias ao redor do mundo, cientistas observaram padrões intrincados de pedras e sulcos gravados no solo. Esses padrões, incluindo círculos, fileiras e redemoinhos, são formados pelo movimento das pedras à medida que pequenos cristais de gelo em forma de fio, conhecidos como agulhas de gelo, emergem do solo congelado.
À medida que as agulhas de gelo congelam e descongelam, elas empurram seixos para o lado, formando gradualmente as formas complexas. Esses padrões lembram aqueles encontrados nos jardins zen japoneses.
Experimentos de laboratório e modelagem computacional
Pesquisadores há muito especulam que pontas de cristal de gelo poderiam mover solo e rochas para formar esses padrões, mas isso só foi confirmado recentemente por meio de experimentos de laboratório e modelagem computacional.
Em um estudo publicado nos Anais da Academia Nacional de Ciências, pesquisadores demonstraram como agulhas de gelo cutucando o solo podem gradualmente mover rochas e solo em formas geométricas e orgânicas.
Formação de agulhas de gelo
Agulhas de gelo se desenvolvem quando a temperatura do ar e a temperatura do solo úmido são diferentes. À noite, alguns tipos de solo se contraem à medida que as temperaturas caem, atraindo água para cima e fazendo com que ela grude nas laterais dos poros estreitos no solo.
À medida que a água é retirada da Terra, o ar frio a congela, transformando-a em pequenas estruturas cristalinas e pontiagudas.
Criando padrões em laboratório
Para criar os redemoinhos e cristas em um ambiente de laboratório, os pesquisadores colocaram seixos em cima de uma panela cheia de solo úmido de grão fino. Eles então congelaram e descongelaram a paisagem em miniatura repetidamente, criando diferentes condições para observar como os seixos se moviam à medida que o gelo derretia.
Quando o solo úmido não estava congelado, mas a temperatura do ar caiu abaixo de zero, pinos de gelo cutucaram o solo como grama brotando. As agulhas cresceram vários centímetros de altura, erguendo os seixos do chão. Quando a temperatura aumentou, as pedras caíram do gelo e tombaram para o lado.
Com o tempo: formação de aglomerados de pedras e padrões
Com o tempo, o processo de congelamento e descongelamento limpou manchas de solo exposto e, eventualmente, as pedras se moveram para aglomerados, criando padrões maiores. Em terreno plano, as pedras formaram conjuntos vertiginosos de redemoinhos e espirais, enquanto em terreno inclinado, elas formaram fileiras organizadas.
Fatores que influenciam a formação de padrões
A taxa e a forma dos padrões dependem de vários fatores, incluindo:
- Número e densidade de pedras
- Umidade do solo
- Altura das agulhas de gelo
- Inclinação do solo
Padrões marcianos em potencial
Alguns especialistas acreditam que uma versão desses ciclos de congelamento e descongelamento pode ter criado padrões observados na superfície de Marte. O solo do Planeta Vermelho mostrou evidências de minúsculos cristais de gelo e, à medida que o solo esquenta, ele pode se expandir apenas para se contrair novamente após começar a esfriar.
Embora o processo seja mais sutil em Marte, pode ser o suficiente para mover seixos e poeira com o tempo.
Implicações para as mudanças climáticas
Os resultados do estudo demonstram o poder de combinar experimentos de laboratório com modelagem computacional para entender o comportamento da paisagem natural. Essa abordagem pode levar a uma melhor compreensão de como esses comportamentos podem mudar à medida que o clima esquenta.
Ao estudar a formação de padrões de pedra em paisagens geladas, os pesquisadores podem obter insights sobre os processos que moldam a superfície do nosso planeta e os impactos potenciais das mudanças climáticas.
