blog

Oct 31, 2023

Linhas de Gelo

Dados Científicos volume 10,

Scientific Data volume 10, Número do artigo: 138 (2023) Cite este artigo

1338 acessos

9 Altmétrica

Detalhes das métricas

A posição frontal de uma plataforma de gelo é um parâmetro importante para a modelagem dinâmica do gelo, o cálculo dos fluxos de massa, o mapeamento das mudanças na área das geleiras, o cálculo das taxas de produção de icebergs e a estimativa da descarga de gelo no oceano. Até agora, informações contínuas e atualizadas sobre a localização das frentes de desprendimento na Antártida são escassas devido ao demorado delineamento manual das frentes e à quantidade anteriormente limitada de dados adequados de observação da Terra. Aqui, apresentamos o IceLines, um novo conjunto de dados sobre as posições frontais da plataforma de gelo antártica para avaliar a mudança da frente de parto em uma resolução temporal e espacial sem precedentes. Mais de 19.400 posições de frente de parto foram extraídas automaticamente, criando densas séries temporais inter e intra-anuais de mudança de frente de parto para a era do Sentinel-1 (2014-hoje). A série temporal da frente de parto pode ser acessada através do EOC GeoService hospedado pela DLR e é atualizada mensalmente. Pela primeira vez, o conjunto de dados IceLines apresentado fornece a possibilidade de incluir facilmente a dinâmica da frente de parto em estudos científicos e modelagem para melhorar nossa compreensão sobre a dinâmica da camada de gelo.

Três quartos da costa antártica consistem em plataformas de gelo flutuantes que regulam a descarga de gelo do manto de gelo antártico (AIS)1. O recuo ou mesmo a desintegração das plataformas de gelo pode reduzir os efeitos de reforço, resultando em maior perda de massa do AIS2. Nas últimas décadas, eventos de desintegração ao longo da Península Antártica (AP) e do Manto de Gelo Antártico Ocidental (WAIS) demonstraram o comportamento dinâmico e o estado vulnerável das plataformas de gelo da Antártica3,4,5. No total, desde 1997, a perda de área da plataforma de gelo antártica devido a eventos de desintegração e desintegração tem sido dominante em comparação com o ganho de área da plataforma de gelo pelo avanço das frentes6,7. O crescimento e a decadência de uma plataforma de gelo são controlados por vários fatores, como dinâmica interna do gelo, geometria da plataforma de gelo, pontos de fixação, topografia do leito e forças mecânicas e climáticas externas. Há evidências crescentes de que forçantes atmosféricas e oceânicas de longo prazo causam recuo da frente da plataforma de gelo ao longo do AP e WAIS3,4,8,9,10. Para o lençol de gelo da Antártica Oriental (EAIS), o corpo de evidências não é tão claro quanto as séries temporais da frente de parto são mais curtas e menos frequentes7,11,12,13. A posição da frente de parto é de valor significativo para estudos antárticos com foco em oceanografia, gelo marinho, glaciologia e ecologia terrestre ou oceânica. Especialmente em glaciologia, a posição frontal é um parâmetro importante para a modelagem dinâmica do gelo14, computando fluxos de massa15, mapeando mudanças na área de geleiras8, calculando a taxa de produção de icebergs16 e estimando a exportação de massa de gelo para o oceano17. Portanto, o conhecimento sobre a dinâmica da frente de parto subanual e seus mecanismos de controle de curto prazo são essenciais para uma melhor compreensão da dinâmica do manto de gelo determinando a perda ou ganho de massa do AIS12,15. Mas, até agora, esses dados não existem para todo o AIS devido ao demorado delineamento manual da frente e à disponibilidade anteriormente limitada de imagens de satélite12. Para superar o tedioso trabalho manual de delineamento da frente de parto, técnicas de imagem tradicionais têm sido usadas para desenvolver abordagens automatizadas não adequadas para extração de frente de parto intra-anual18,19,20 devido a variações sazonais no gelo marinho e derretimento da superfície. Até o momento, apenas abordagens baseadas em aprendizado profundo são capazes de fornecer séries temporais precisas e densas de mudança de localização frontal de parto21,22,23.

Aproveitamos essas técnicas inovadoras e apresentamos o IceLines24, um conjunto de dados de posições frontais da plataforma de gelo antártica que fornece séries temporais contínuas e atualizadas de frentes de desprendimento. IceLines é uma nova estrutura baseada em aprendizado profundo que fornece localizações de frentes de parto (CFL) em diferentes escalas temporais (diárias, mensais, trimestrais, anuais) para plataformas de gelo antárticas extraídas automaticamente das imagens do radar Sentinel-1. O conjunto de dados inclui todas as plataformas de gelo antárticas intactas listadas pelo SCAR Composite Gazetter25 com uma largura de pelo menos 30 km. Além disso, seis frentes dinâmicas de geleiras de interesse chave (por exemplo, a geleira Pine Island) foram selecionadas para monitoramento. A Figura 1 mostra as frentes da plataforma de gelo e as línguas das geleiras atualmente monitoradas pelo IceLines. Dependendo da disponibilidade de dados do Sentinel-1, a série temporal da frente de parto fornecida abrange o período de 2014 até hoje e é atualizada automaticamente mensalmente. Os dados IceLines24 estão disponíveis gratuitamente através do GeoService da DLR (https://geoservice.dlr.de/web/maps/eoc:icelines).