Variabilidade espacial do acúmulo de neve superficial da Geleira Union, Antártica (79o460S - 83o240 W)

• Autor(a) principal: Göbel, Christian Florian
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da FURG (RI FURG)
• Texto Completo: http://repositorio.furg.br/handle/1/10357
• topic: Retroespalhamento SAR; GPR; Acúmulo de neve; Área de gelo azul; Balanço de massa superficial; Análise geoespacial.; SAR backscattering; Snow accumulation; Blue ice area; Surface mass balance; Terrain analyses

O manto de Gelo Antártico apresenta um balanço de massa negativo e a componente balanço de massa superficial é principal fonte de incerteza nas estimativas. O motivo é a extensa área com médias de precipitação baixas e a intensa deriva da neve pelo vento. Desta maneira a variabilidade espacial da acumulação da neve deve ser considerado. A presente tese cumpre o objetivo principal de ampliar o conhecimento na dinâmica deposicional da neve para a região da cadeia de montanhas Ellsworth na Antártica Ocidental. Dados de 7 perfis estratigráficos em diferentes áreas da geleira junto com as características do microrelevo superficial permitiram a interpretação de ambientes com dinâmica deposicional distinta. Dados da estação meteorológica instalada em 2013, forneceram um série temporal de 4 anos com resolução temporal única para a região. Além disso, perfis topográficos com um gps de alta precisão foram levantados por 72 km ao longo da bacia de drenagem glacial da Geleira Union. Em conjunto, o levantamento com radar de penetração de solo (GPR) foi realizado para investigação da estrutura estratigráfica da neve/firn até os 12 m de profundidade. O resultado do primeiro artigo foi um mapa com resolução de 12 m identificando 6 classes que representam áreas com uma maior ou menor taxa de acumulação de neve, de maneira relativa uma a outra. A método baseou-se na classificação automática por análise de cluster da resposta do sinal de 5 imagens de radar COSMO-SkyMed com 2,4 m de resolução, indicando características deposicionais distintas. Utilizou-se também um o modelo digital de elevação (DEM) TanDEM-X de 12 m de resolução para geração de dados geoespaciais de declividade, orientação do terreno, exposição ao vento e rugosidade, os quais foram adicionados como dados de entrada para aprimorar a classificação. No segundo artigo, realizou-se uma abordagem distinta para identificar os ambientes com maior taxa de acumulação com base em dois modelos digitais de elevação disponíveis para toda antártica, o que permite replicar o método para demais áreas com características de neve polar (seca). Os dois modelos de elevação utilizados foram o TanDEM-X e o recentemente lançado REMA. A teoria é que penetração do sinal de radar na banda-X, que compõem o produto TanDEM-X, sofre variação em função das características do pacote de neve. A maior penetração do sinal na neve está diretamente relacionado a um ambiente com uma maior taxa de acumulação. Como consequência, a elevação é subestimada no DEM. Quando comparado ao REMA, derivado por estereoscopia de imagens ópticas, a diferença permitiu identificar ambientes com maior taxa de acumulação. Ambos modelos foram validados a partir dos perfis de GPS. A validação do REMA apresentou um valor mediano dos erros absolutos de impressionantes 0,36 m. Esta abordagem, possibilita também identificar e delimitar áreas de gelo azul, importantes para o balanço de massa superficial, e zonas de baixa acumulação. Os perfis de GPR foram utilizados para correlacionar a diferença entre os dois DEMs com mudança na características da estrutura deposicional do pacote de neve. Áreas com maiores diferenças indicam uma diferença na taxa de acumulação até 3 vezes superior. Os resultados ora apresentados apontam para o potencial de desenvolvimento de um proxy para a investigação da variabilidade do SMB em uma escala continental no interior da Antártica, o que pode contribuir com a calibração de modelos de SMB.