Variações nas geleiras e plataformas de gelo da Península Arrowsmith, Antártica marítima

Abstract

Este trabalho investiga a variação da área glacierizada na península Arrowsmith, Antártica marítima, principalmente, para determinar a posição das frentes de gelo no período de 1991 a 2023, utilizando técnicas de sensoriamento remoto. Foram mapeados avanços e retrações, bem como as áreas livres de gelo, cujos dados foram relacionados com a temperatura do ar, precipitação e temperatura do mar. Foram utilizados dados satelitais Landsat (TM, ETM+ e OLI/TIRS), dados do programa Quantarctica, do Mosaico de Imagens Landsat da Antártica (LIMA) e o modelo digital de elevação ASTERGDEM versão 3. Os dados de temperatura da superfície do ar são provenientes da Estação Antártica Rothera, adquiridos através do projeto READER e os dados de precipitação e temperatura da superfície do mar são provenientes do modelo ERA5, do programa Copernicus. A modelagem 3D foi obtida através do QGIS 3.28, após feito o fatiamento no software Bambu Stúdio e, posteriormente realizado a impressão do produto em 3D. As áreas livres de gelo foram obtidas por classificação supervisionada no Arcmap 10.5 e validadas pelo índice Kappa. Em 1991, a área de estudo, composta por 59 geleiras e 2 plataformas de gelo, tinha 2.121,29 km². Após 32 anos, em 2023, as retrações da área glacial somaram 83,29 km² e os avanços 16,07 km². As geleiras Brückner, Heim, Vallot e Somigliana e as plataformas de gelo Müller e Jones foram as que mais diminuíram: 6,46 km², 4,1 km², 5,34 km², 2,74 km², 11 km² e 22 km², respectivamente. As áreas livres de gelo tiveram uma diminuição de 31.78 km². Quanto aos parâmetros climáticos, as variações na temperatura da superfície do ar observada na Estação Rothera mostram uma diminuição de 0,06ºC na média anual, enquanto dados do ERA5 para os setores Norte/Oeste e Sul/Leste mostram que a precipitação aumentou 20 mm e que a temperatura da superfície do mar aumentou 0,43ºC para no setor Sul/Leste e diminuiu 0,14ºC no setor Norte/Oeste.

This study investigates variations in the glacierized area of the Arrowsmith Peninsula, Maritime Antarctica, primarily to determine the positions of glacier fronts between 1991 and 2023 using remote sensing techniques. Glacier advances and retreats were mapped, as well as ice-free areas, and these data were related to air temperature, precipitation, and sea surface temperature. Landsat satellite data (TM, ETM+, and OLI/TIRS), data from the Quantarctica program, the Landsat Image Mosaic of Antarctica (LIMA), and the ASTERGDEM Global Digital Elevation Model version 3 were used. Near-surface air temperature data were obtained from the Rothera Antarctic Research Station through the READER project, while precipitation and sea surface temperature data were derived from the ERA5 reanalysis of the Copernicus program. Three-dimensional modeling was carried out using QGIS 3.28 and the Bambu Studio software, followed by slicing and subsequent 3D printing of the final product. Ice-free areas were obtained through supervised classification in ArcMap 10.5 software and validated using the Kappa index. In 1991, the study area, composed of 59 glaciers and two ice shelves, covered 2,121.29 km². After 32 years, by 2023, total glacier retreat amounted to 83.29 km², while glacier advances totaled 16.07 km². The Brückner, Heim, Vallot, and Somigliana glaciers, as well as the Müller and Jones ice shelves, exhibited the greatest reductions, with area losses of 6.46 km², 4.10 km², 5.34 km², 2.74 km², 11 km², and 22 km², respectively. Ice-free areas showed a reduction of 31.78 km². Regarding climatic parameters, variations in near- surface air temperature observed at the Rothera Station indicate a decrease of 0.06 °C in the annual mean. ERA5 data for the North/West and South/East sectors indicate an increase in precipitation of 20 mm, while sea surface temperature increased by 0.43 °C in the South/East sector and decreased by 0.14 °C in the North/West sector.