Satélite SWOT finalmente registra a seiche no fiorde Dickson, na Groenlândia

O tremor global de setembro de 2023

Em setembro de 2023, a Terra pareceu estremecer.

Redes de monitoramento sísmico espalhadas pelo planeta registraram um sinal incomum: ele se repetia a cada 90 segundos durante nove dias inteiros e, ao perder força, apresentava um comportamento jamais observado.

Um mês depois, o mesmo padrão voltou a aparecer. Quando os cientistas analisaram esses registros com mais detalhe, concluíram que o mais provável era que a origem fosse um megatsunami gigantesco oscilando de um lado para o outro dentro de um fiorde na Groenlândia. Ao bater repetidamente nas encostas do fiorde, ele teria gerado uma onda estacionária conhecida como seiche.

Agora, os pesquisadores finalmente conseguiram de fato ver o fenômeno: ele apareceu em dados de satélite coletados enquanto o evento ainda estava acontecendo. Essa era a observação que faltava para confirmar que o sinal sísmico vinha mesmo de uma seiche - dando uma resposta, com evidências, à velha provocação: se uma seiche se forma em um fiorde na Groenlândia e não há ninguém por perto para testemunhar, ela ainda assim faz o planeta tremer?

"Este estudo é um exemplo de como a próxima geração de dados de satélite pode resolver fenômenos que permaneceram um mistério no passado", diz o engenheiro oceânico Thomas Adcock, da Universidade de Oxford, no Reino Unido.

"Vamos conseguir obter novos insights sobre extremos oceânicos, como tsunamis, marés de tempestade e ondas anômalas. No entanto, para extrair o máximo desses dados, precisaremos inovar e usar tanto o aprendizado de máquina quanto nosso conhecimento de física oceânica para interpretar nossos novos resultados."

O que teria disparado o megatsunami no fiorde Dickson, na Groenlândia

De acordo com a interpretação dos dados sísmicos, o gatilho do megatsunami foi o derretimento de uma geleira, que acabou provocando dois grandes deslizamentos de terra rumo ao isolado fiorde Dickson, no leste da Groenlândia. O impacto levantou tsunamis intensos que, sem ter para onde se dissipar, ficaram chacoalhando o fiorde por vários dias.

No auge, as ondas teriam atingido entre 7,4 e 8,8 metros de altura.

A localização remota ajuda a explicar por que ninguém viu nada com os próprios olhos - nem mesmo uma embarcação militar que visitou o fiorde três dias depois do início do primeiro evento.

Como o satélite SWOT conseguiu ver a seiche

Ainda assim, hoje a humanidade conta com “olhos no céu”. Uma das técnicas usadas para mapear a superfície terrestre é a altimetria, que estima a altura da superfície do planeta (incluindo lagos, rios e oceanos) medindo o tempo que um sinal de radar leva para ir até a água e retornar.

O problema é que, em geral, as medições altimétricas não conseguem capturar seiches como essas: a resolução costuma ser insuficiente e as passagens de satélite podem estar espaçadas demais no tempo.

Esse cenário mudou com uma missão da NASA lançada em 2022, o satélite Surface Water Ocean Topography (SWOT). Ele carrega um instrumento capaz de medir a altura da água com uma precisão sem precedentes.

Por coincidência, o SWOT coletou dados em diferentes momentos nos dias seguintes aos dois eventos. Com essas passagens, a equipe do novo estudo usou informações do Interferômetro de Radar em banda Ka (Ka-band Radar Interferometer) do SWOT para montar mapas de elevação do fiorde.

Cruzando altimetria e sismologia para fechar o caso

Os mapas revelaram variações nítidas e relevantes no nível da água: ela subia e descia como uma onda estacionária de 2 metros, reverberando de um lado para o outro ao longo do fiorde.

Com isso, o grupo finalmente conseguiu observar diretamente as seiches que se acreditava estarem por trás dos sinais estranhos percebidos em sismógrafos no mundo todo.

O passo seguinte foi demonstrar, sem ambiguidades, a ligação entre as duas coisas. Ao comparar as observações por satélite com os registros sísmicos, os pesquisadores reconstruíram as características de cada onda e como cada episódio evoluiu - inclusive em períodos que o satélite não havia medido.

Essa comparação permitiu descartar outras explicações possíveis para o padrão sísmico e confirmar que as seiches eram a causa.

O que isso muda para estudar extremos oceânicos

O resultado é especialmente consistente e deve facilitar o estudo de eventos semelhantes daqui para frente.

"A mudança climática está dando origem a novos extremos que ainda não conseguimos enxergar. Esses extremos mudam mais rápido em áreas remotas, como o Ártico, onde nossa capacidade de medi-los com sensores físicos é limitada", afirma o engenheiro Thomas Monahan, também da Universidade de Oxford.

"Este estudo mostra como podemos aproveitar a próxima geração de tecnologias de observação da Terra por satélite para estudar esses processos. O SWOT é um divisor de águas para investigar processos oceânicos em regiões como fiordes, que satélites anteriores tinham dificuldade de observar com clareza."

A pesquisa foi publicada na Nature Communications.