A Variação da cobertura glacial das ilhas Greenwich, Livingston, Robert e Snow, Antártica, entre 1956 e 2021

Abstract

A região da Península Antártica está apresentando rápidas transformações na paisagem e mudanças climáticas desde a década de 1950. A retração da cobertura glacial nas ilhas Shetlands do Sul, Antártica, possibilita a transformação de geleiras marinhas em geleiras com término em terra, formação e aumento de lagos e aumento da cobertura vegetal. Portanto, o trabalho teve como objetivo investigar a variação de área das calotas e campos de gelo das ilhas Greenwich, Livingston, Robert e Snow, entre 1956 e 2021, através de sensoriamento remoto. Foram gerados índices espectrais e interpretação de imagens ópticas Landsat 4, 7 e 8 (desde 1989) e aplicados dados secundários de delimitação das margens glaciais disponibilizados pelo GLIMS (1956 e 1957) para as análises temporais da área glacial. O MDE REMA 8 foi aplicado na análise morfométrica (elevação e declividade) das ilhas. Foi gerada uma série de temperatura média do ar anual para as análises de tendência e anomalia. As ilhas Greenwich, Livingston, Robert e Snow apresentam elevações máximas entre 299,5 e 1.688,3 m. As ilhas Livingston Greenwich são as maiores em cobertura glacial e apresentam elevações máximas de 1.688,3 e 625 m. Os resultados obtidos indicam que os campos de gelo de todas as ilhas apresentaram variações negativas no período analisado. O total de perda de área glacial foi de 16,34%, ou 203,01 ±0,113 km², no período 1956-2021, com uma taxa de retração de 3,1 km²/ano. A ilha Snow, com batimetria rasa nas porções próximas às margens glaciais e com ampla extensão de margens com término em terra, apresentou os menores valores da área de estudo, com uma taxa de retração de 0,16 km²/ano, perda percentual de 8,4% e uma perda de área total de 10,3 ±0,113 km². A cobertura glacial da ilha Livingston diminuiu (18,4%, equivalente a 153,2 ±0,113 km²) significativamente nos últimos 76 anos, com uma taxa média de retração de aproximadamente 2,4 km² por ano, representando a maior taxa na área de estudo. No entanto, quando se observa o período 1989-2021, as mudanças na cobertura glacial das ilhas Robert e Greenwich foram as maiores. As taxas de retração da ilha Greenwich para os períodos 1989-2014 e 2014-2021 são, respectivamente, 0,41 km²/ano e 0,57 km²/ano, ou seja, houve um aumento da taxa de retração glacial após 2014. As mudanças estão relacionadas à resposta das geleiras ao aumento gradual da temperatura média do ar. Os setores com geleiras com término marinho, relacionadas a altas amplitudes batimétricas, apresentaram maiores variações em comparação aos demais setores das ilhas, contribuindo para a evolução de baías tipo fiordes.

The region of the Antarctic Peninsula has undergone rapid landscape transformations and climatic changes since the 1950s. The glacial coverage changes for the South Shetland Islands in recent decades could be explored, and the contrast between the islands could be discussed. This study uses remote sensing to investigate the area variation of ice caps and ice fields on the Greenwich, Livingston, Robert, and Snow islands between 1956 and 2021. Spectral indices were generated, and Landsat 4, 7, and 8 optical images (since 1989) were interpreted. Secondary data on glacial margin delineation provided by GLIMS (1956 and 1957) were employed for temporal analyses of glacier area. The REMA 8 MDE was applied in the islands' morphometric analysis (elevation and slope). An annual series of mean air temperature was generated for trend and anomaly analyses. The Greenwich, Livingston, Robert, and Snow islands exhibit maximum elevations ranging from 299.5 to 1,688.3 meters. The Livingston and Greenwich islands are the largest in glacial coverage, with maximum elevations of 1,688.3 and 625 meters, respectively. The results indicate that the ice fields of all islands showed negative variations during the analyzed period. The total glacial area loss was 16.34%, or 203.01 ± 0.113 km², from 1956 to 2021, with a retraction rate of 3.1 km²/year. now Island, with shallow bathymetry near glacial margins and extensive margins terminating on land, exhibited the smallest values in the study area, with a retraction rate of 0.16 km²/year, a percentage loss of 8.4%, and a total area loss of 10.3 ± 0.113 km². The glacial coverage of Livingston Island decreased significantly (18.4%, equivalent to 153.2 ± 0.113 km²) in the last 76 years, with an average retraction rate of approximately 2.4 km² per year, representing the highest rate in the study area. However, when observing the period 1989-2021, the changes in glacial coverage of the Robert and Greenwich islands were the most substantial. The retraction rates for Greenwich Island for the periods 1989-2014 and 2014-2021 are 0.41 km²/year and 0.57 km²/year, respectively, indicating an increase in glacial retraction rates after 2014. These changes are related to glaciers' response to the behavior of average air and ocean temperatures. Sectors with marine-terminating glaciers, associated with high bathymetric amplitudes, exhibited more significant variations compared to other sectors of the islands, contributing to the evolution of fjord-type bays.