O projeto da Guerra Fria que tirou a ciência climática do gelo


Em 1961 – um ano antes de se tornar o âncora da CBS News – Walter Cronkite visitou Camp Century, um complexo militar incomum na cobertura de gelo da Groenlândia. Esculpida sob a neve e o gelo, a Camp Century tinha uma rua principal e casas pré-fabricadas para 250 soldados e cientistas – todos movidos por um reator nuclear. Para chegar lá, Cronkite suportou uma manobra de vários dias desde a borda do manto de gelo por “wanigan” – um reboque aquecido e isolado acoplado a um enorme trator Caterpillar que viajava na velocidade de um humano que andava devagar.

O relatório televisionado de Cronkite estava de olhos arregalados com a escala e audácia da base – havia refeitórios, uma igreja e até os serviços de corte de cabelo de um barbeiro chamado Jordon. Quando Cronkite perguntou ao comandante da Camp Century, Tom Evans, sobre seus objetivos, Evans falou três: “O primeiro é testar o número de novos conceitos promissores de construção polar. E o segundo é fornecer um teste de campo realmente prático para esta nova usina nuclear. E, finalmente, estamos construindo o Camp Century para fornecer uma boa base, aqui, no interior da Groenlândia, onde os cientistas podem realizar suas atividades de P & D. ”

Extraído de O Gelo no Fim do Mundo: Uma Jornada Épica sobre o Passado Enterrado da Groenlândia e o Nosso Futuro Perigosode Jon Gertner. Compre na Amazon.

Casa aleatória

Quando Evans conversou com Cronkite, alguns pesquisadores e soldados que trabalhavam na Century estavam cientes de que sua resposta não era totalmente direta. Houve outro projeto no acampamento que Evans não discutiu. Nas trincheiras sob o gelo, a cerca de quatrocentos metros do acampamento principal, um engenheiro do Corpo de Exército transportava secretamente enormes pedaços de ferro-gusa em um vagão de trem – milhares de quilos de metal bruto destinados a aproximar o peso de um míssil balístico de alcance intermediário.

Muitas décadas depois, muito depois de o Acampamento do Século ter sido abandonado, ficaria claro que as forças armadas dos Estados Unidos estavam propondo um sistema chamado Iceworm: um arsenal nuclear de 600 mísseis balísticos, treinado para a União Soviética, que estaria em constante movimento trilho sob o lençol de gelo da Groenlândia. Iceworm nunca foi construído. Os militares logo entenderam que o Camp Century estava condenado. Na melhor das hipóteses, demoraria 10 anos, eles reconheceram, em cujo ponto a sobrecarga de neve abaixaria o telhado, comprimindo as paredes e, assim, destruindo-o.

O Camp Century foi um exemplo perfeito da paranoia e excentricidade da Guerra Fria: um improvável posto avançado que era caro de construir, difícil de manter e desagradável de se viver. A ironia era que o Camp Century também era o local de um experimento de engenharia inspirado e histórico. Aconteceu de ser uma experiência que o Exército dos EUA não se importava muito. De fato, a importância do projeto de pesquisa que está sendo realizado no Acampamento Century não seria verdadeiramente entendido por décadas.

Foi lá, em uma caverna localizada a dezenas de metros abaixo da superfície da neve e do gelo, que os cientistas estavam aperfeiçoando um novo método que lhes permitiria ler a história da Terra. Um pequeno número de glaciologistas já tinha chegado a entender que o manto de gelo provavelmente continha um arquivo congelado de eventos e temperaturas há muito tempo – que ele estava criptografado, de um modo ainda não decifrado, com um código para o passado.

Esse código estava trancado dentro do gelo em meio aos cristais de neve que haviam caído milhares de anos antes. A suposição de trabalho era que, perfurando o gelo, você poderia extrair uma amostra – um cilindro de gelo que ficou conhecido como núcleo – e usar ferramentas de laboratório para desvendar mistérios do passado. Quanto mais fundo você mergulha, mais você volta no tempo.

"O exército nos permitiu trabalhar com eles", lembra Chet Langway, o geólogo encarregado de catalogar e analisar os núcleos de gelo no Acampamento Century. E como o exército estava mantendo a aparência de que o campo era para pesquisa científica e não para pesquisa de mísseis nucleares, as autoridades da Camp Century saudaram a perspectiva de mostrar aos visitantes o que os perfuradores estavam fazendo. Cronkite visitou os primeiros estágios do projeto de perfuração. “Nós éramos uma espécie de cobertura, se você quiser”, diz Langway, embora o objetivo de sua equipe – alcançar o leito de rocha – fosse profundamente sério.

O mentor de o experimento em Camp Century foi um ex-professor esperto e às vezes irritável chamado Henri Bader. Desde meados dos anos 1950, Bader trabalhou como cientista-chefe do Centro de Pesquisa de Neve, Gelo e Permafrost do Exército, conhecido como SIPRE. Como a Camp Century, essa pequena organização foi um produto da Guerra Fria.

Em uma nova ordem mundial, onde os Estados Unidos estavam em competição com a União Soviética, a área geográfica que separava as duas superpotências compreendia um vasto terreno baldio congelado no topo do mundo. A SIPRE foi criada para ajudar o exército a administrar suas tropas nesses resíduos congelados – para pesquisar as propriedades da neve e do gelo, para que homens e mulheres enviados ao extremo norte pudessem lutar melhor, se mover melhor e trabalhar melhor.

Um homem de estatura mediana, de cavanhaque e cabelo ralo, penteado para trás, Bader fumava pesadamente e se portava com um ar intimidador que beirava a imperiosidade. Ele era um gênio em misturar as necessidades práticas dos militares com sua própria curiosidade e objetivos. Para Bader, a camada de gelo prometia capturar um registro ano a ano da história climática e atmosférica, significando que se alguém pudesse descobrir como ler temperaturas precisas nessas camadas, descobriria (como diz Bader) “um tesouro."

Tão importante quanto isso, as camadas eram deposicionais: tudo na atmosfera da Terra havia sido depositado junto com a neve que se transformava em gelo. Em teoria, isso significava que um núcleo de gelo das profundezas da camada de gelo conteria vestígios reveladores, digamos, do início da revolução industrial, e incluiria evidências de como os gases atmosféricos e a poluição se intensificaram ao longo do tempo.

Um núcleo de gelo também poderia conter vestígios de cinzas que cobriam a terra após as explosões vulcânicas do Krakatoa na Indonésia (em 1883) ou talvez até no Vesúvio, perto de Pompeia (em 79 dC). E, a julgar pelo quão espesso o centro do gelo na Groenlândia parecia ser, o registro poderia voltar muito, muito mais longe.

Além disso, presos na camada de gelo havia bolhas de ar. No final dos anos 1940 e início dos anos 50, Bader trabalhou em bolhas em alguns núcleos de gelo antigos no Alasca. “Ele pôde ver que as bolhas estavam sob pressão”, lembra Carl Benson, seu colega do SIPRE. “Agora, a bolha está registrando a atmosfera no momento em que a bolha é isolada. E em outras palavras, essas pequenas bolhas no gelo têm uma história de como era o clima na época. Ele sabia disso. Nós sabíamos disso, mas era uma questão de: Como você mede isso? ”

Bader não esperava encontrar respostas rapidamente. Mas ele viu que a extração do que ele chamou de “núcleos profundos” da camada de gelo seria o primeiro passo para desvendar esses segredos. O grupo de perfuração fez alguns buracos de teste, com resultados mistos, em 1961 e 1962. O esforço para ir de cima para baixo começou em outubro de 1963. Bader estimou que a distância era de cerca de uma milha para baixo. Ele esperava que a equipe de perfuração chegasse perto do leito de rocha em quatro meses.

Equipamentos de perfuração que são personalizados para recuperar núcleos de gelo são engenhocas fantasticamente complicadas. Para funcionar adequadamente, essas máquinas precisam percorrer um buraco estreito, escavando o gelo, centímetro por centímetro. Durante esse processo, um pedaço de núcleo – um cilindro de gelo de 3 a 10 pés – deve ser esculpido com segurança do lençol de gelo, agarrado, cortado e puxado para a superfície por um guincho. Então a broca deve descer e se aprofundar mais. Para a perfuração da Century, Henri Bader sugeriu a criação de um novo tipo de perfuratriz, que usaria uma ponta “térmica” de ponta oca – um anel de metal quente que derrete o gelo ao cair e produz cilindros longos do núcleo de gelo. .

Manter o gelo em ordem rigorosa seria tão crucial quanto um bom exercício. Se uma equipe perdesse o rastro da sequência em que os núcleos saíam do gelo, os cientistas poderiam perder a história climática e comprometer todo o seu experimento. Por essa razão, na maioria dos dias de verão, no início da década de 1960, os núcleos que atingiram a superfície da trincheira de perfuração da Camp Century foram cuidadosamente ensacados e armazenados e armazenados em tubos de papelão em prateleiras contra a parede.

Antes de serem postos de lado, no entanto, Chet Langway costumava examiná-los de perto em uma mesa de luz. Os núcleos que vieram de perto da superfície exibiam listras sazonais e, às vezes, bolsões de poeira congelada, sugerindo remanescentes de uma antiga erupção vulcânica ou tempestade de poeira. Mas quando a broca chegou mais abaixo, os núcleos estavam menos obviamente marcados com camadas anuais.

Além do mais, Langway podia ver que alguns núcleos chegavam à superfície embaçados e cheios de bolhas, parecendo cilindros de leite congelado, enquanto gelo mais profundo emergia claro como vidro – só para ficar nebuloso algumas semanas depois como gases que estavam sob tremenda pressão profunda na camada de gelo se aglutinou de volta em bolhas. Parte do gelo nebuloso e borbulhante poderia ser tão frágil quanto os cristais de cristal. Minutos depois de recuperá-lo do cilindro central da broca, Langway pôde vê-lo se quebrar e ouvi-lo estalar, enquanto o ar dentro "relaxava" em reação às mudanças de pressão na superfície.

Herb Ueda costumava ser o técnico encarregado do trabalho de perfuração do dia-a-dia. Ele costumava viajar para o Acampamento Century todo mês de abril e permanecer até setembro. Por sua própria avaliação, sua família era muito pobre. Ele cresceu no noroeste e muitas vezes trabalhou como trabalhador ao lado de seus pais em campos de cultivo e pomares. Após o ataque a Pearl Harbor em dezembro de 1941, Ueda e sua família foram forçados pelo governo americano a se mudar da área de Tacoma, Washington, para Idaho, para um campo de internação para nipo-americanos. Por três anos, sua família viveu no que era essencialmente um campo de concentração, cercado de arame farpado, com cerca de nove mil nipo-americanos.

Ueda, no entanto, terminou o ensino médio, foi convocado e serviu no Exército dos EUA. Depois disso, ele se formou em engenharia mecânica na Universidade de Illinois. Ele tinha 29 anos e começou a trabalhar em Chicago, quando, no decorrer de entrevistas para empregos, recebia uma ligação de “algum tipo de laboratório de neve e gelo”. Era SIPRE. No verão seguinte, Ueda voou para a Groenlândia e aprendeu a fazer furos no gelo.

Ueda estava muito menos concentrado no que os núcleos poderiam dizer sobre a história da Terra do que como tirá-los da camada de gelo. Ele logo conheceu todas as peculiaridades e problemas do equipamento de perfuração. Foi um trabalho lento e difícil, e Ueda estava cada vez mais frustrada com a perfuradora térmica. Em média, derretia através da camada de gelo a apenas cerca de 1 polegada por minuto.

Em 1964, em uma viagem a Oklahoma, vários engenheiros do Exército descobriram uma antiga plataforma de petróleo. "Eles acharam abandonado, em algum milharal em algum lugar", lembrou Ueda. "O dono se ofereceu para vendê-lo por US $ 10.000, então o compramos, e o modificamos para trabalhar no gelo." Este "eletrodrill" foi enviado por via aérea para a Camp Century na primavera de 1965.

Era uma máquina deselegante – 83 pés de comprimento e pesando 2.650 libras, não incluindo a torre de perfuração e 8.000 pés de cabo grosso que forneceu a estabilidade e a potência da furadeira. Na ponta, a eletrodrulha tinha uma broca circular oca cravejada de diamantes que giravam a uma velocidade de 225 rotações por minuto. “Estávamos conseguindo núcleos com 6 metros de comprimento com essa broca”, lembra Ueda do verão de 1965. “E assim você pode cobrir muita profundidade desse jeito. Em um bom dia, poderíamos fazer mais de 30 metros.

O mecanismo chato removeu meticulosamente os cilindros de gelo. Quanto mais fundo ele descia mais para trás, era hora de ir. Seções das amostras do núcleo foram extraídas e marcadas de acordo com a profundidade para posterior análise.

Herb Ueda

Agora Ueda estava se movendo rapidamente. Este foi um pouco de incentivo necessário, porque até o final do verão, Camp Century estava começando a desmoronar em torno dele. Dentro das trincheiras, o calor dos prédios, humanos e máquinas estava amolecendo e desestabilizando o chão e as paredes. A rua principal – a larga vala que atravessava o centro do acampamento – estava alojada com o que Langway recorda como areia movediça branca imunda.

Ao mesmo tempo, a neve caindo na superfície a 40 pés de altura estava se acumulando e empurrando os tetos para baixo. Para morar em Camp Century, os moradores sempre precisavam dominar o medo de um colapso catastrófico. Mas as coisas estavam piorando. Cerca de 50 homens estavam de plantão e encarregados de fazer a barba e aparar as paredes e tetos – geralmente com motosserras – para manter a viabilidade do acampamento. Foi uma batalha perdida.

No final da primavera de 1966, a equipe retornou à Trench 12 e iniciou a eletrodrigação. Seu trabalho de perfuração ainda era o mesmo: cortar, segurar, cortar; puxar o núcleo para captura e análise; repetir. Em 4 de julho de 1966, eles atingiram o leito rochoso a 4.450 pés. Uma foto existe desde o dia em que Ueda chegou ao fundo: usando uniformes do exército e um chapéu isolado, ele está ao lado de um longo cilindro de gelo e rocha que foi deslizado de uma manga de perfuração para um cocho para observação. Ele parece bastante espantado e também aliviado. Ueda lembraria mais tarde que foi o minuto mais satisfatório de sua carreira. Levou seis anos para chegar lá.

Para comemorar a realização, alguns dos homens da Century pegaram um pequeno pedaço de gelo de um núcleo que datou aproximadamente o nascimento de Cristo e brindou a ocasião colocando-o em um copo de Drambuie.

O verão de 1966 marcou a temporada final de Camp Century como uma base do exército. O reator nuclear seria eventualmente transferido para os Estados Unidos, mas primeiro foi levado de volta à base militar em Thule, a 140 milhas de distância, junto com wanigans, tratores e caminhões da Camp Century. Mas quase todo o resto ficava nas trincheiras do Camp Century: cabanas pré-fabricadas que serviam de dormitórios e refeitórios, mesas, cadeiras, pias, colchões, beliches, mictórios, mesa de bilhar. Os produtos residuais do campo – esgoto humano, combustível diesel, produtos químicos tóxicos, como PCBs e refrigerante radioativo do reator – também foram deixados para trás.

A suposição de trabalho era que tudo seria logo esmagado pela sobrecarga de neve. E depois disso, ficaria trancado para sempre no lençol de gelo.

Chet Langway, o Cientista do ranking, deixou o Camp Century com mais de mil núcleos de gelo. Com o tempo, eles provariam ser a única coisa de valor remanescente que surgiu do estranho experimento militar do século passado. Ele usou aviões de transporte do exército para transportar o gelo para um freezer perto de Hanover, em New Hampshire, onde ele trabalhava agora.

Langway percorreu o mundo em busca de ajuda para interpretar os vestígios de gases e fragmentos de evidências nos núcleos do Camp Century. Um de seus eventuais parceiros científicos já havia ficado fascinado com o trabalho na Groenlândia. Em 1964, um cientista dinamarquês chamado Willi Dansgaard visitou Camp Century com alguns colegas de Copenhague para conduzir um estudo de química no manto de gelo. Dansgaard nunca chegou à vala de perfuração durante sua viagem. Nem chegou a conhecer Langway ou Herb Ueda naquela época. Ele foi informado por um dos oficiais militares do campo que ele não foi autorizado a observar o experimento de perfuração.

Mas apenas ouvir sobre isso aguçou sua obsessão com o seu potencial. Em seu diário, Dansgaard escreveu: “Que vergonha… O que os americanos vão fazer com o núcleo de gelo é desconhecido.” Mais tarde, na Dinamarca, refletindo sobre o experimento de perfuração novamente, ele concluiu que o gelo de Camp Century “seria um mina de ouro científica para qualquer um que tenha acesso a ela. ”

Em 1966, quando soube da conclusão da perfuração, escreveu uma carta a Chet Langway e propôs fazer uma análise do gelo. Um dos alunos de Dansgaard diria mais tarde: "Essa carta é a certidão de nascimento da pesquisa climática do núcleo do gelo".

Os cientistas de gelo são detetives no coração. Dansgaard foi nesse ponto um dos pioneiros da medição de isótopos de oxigênio. Estas são as variações naturais que refletem se um átomo de oxigênio tem seis ou oito nêutrons em seu núcleo. As diferenças são expressas comparando a prevalência em uma amostra de água do isótopo mais pesado e mais raro (18O) ao isótopo mais leve e mais comum (16O)

Dansgaard começou alguns desses trabalhos em 1952, quando coletou água da chuva em seu quintal com uma garrafa de cerveja e um funil. O que ele começou a entender foi que as tempestades de clima quente produzem umidade com uma porcentagem maior de "pesado" 18O que tempestades de clima frio. Ele deu mais um salto e logo concluiu que a temperatura de uma nuvem ajuda a determinar a quantidade de 18O na neve ou chuva que produz. Em essência:

Temperatura mais alta = maior concentração de 18O em H2O

Baixa temperatura = menor concentração de 18O em H2O

Dansgaard supôs que isso permitia conectar a composição de oxigênio na água do gelo antigo com o clima. Em outras palavras, se ele tivesse uma amostra de um núcleo de gelo profundo que pudesse ser datado de um ano aproximado, ele provavelmente poderia medir as concentrações de 18O no gelo. Então ele poderia olhar para os resultados e discernir a temperatura do ar da superfície no dia em que os flocos de neve caíram na terra, mesmo que tenha sido 10 mil ou 15 mil anos atrás.

A ferramenta que ele usou para fazer isso era conhecida como espectrômetro de massa. Dansgaard preparou uma amostra de gelo processando-a com dióxido de carbono em um recipiente selado e, em seguida, alimentando parte da mistura em uma pequena câmara de vácuo. O instrumento – a especificação de massa, como eles chamavam no laboratório – então bombardeava a amostra com eletricidade para carregar suas moléculas de oxigênio; uma vez carregada, a amostra poderia então ser separada nos componentes mais pesados ​​e mais leves, passando-a através de um campo magnético.

A física era complexa, mas o resultado era simples: dentro da máquina, os isótopos pesados ​​e leves de oxigênio da amostra de gelo podiam ser detectados e suas concentrações medidas.

"Eu me ofereci para medir todo o núcleo de gelo de cima para baixo", lembrou Dansgaard de sua oferta de 1966 para Langway, e Langway prontamente concordou. Dansgaard e vários associados viajaram de Copenhague para New Hampshire. Os homens cortaram 7.500 amostras do núcleo de gelo da Camp Century e as trouxeram de volta para a Dinamarca, onde Dansgaard tinha técnicos trabalhando longas horas em seu laboratório de espectrometria de massa.

Fora desse grande tesouro de gelo, ele formulou seu primeiro estudo. Em 17 de outubro de 1969, a equipe de Dansgaard e Langway publicaram os resultados na revista Ciência, intitulado "Um milésimo de século de registro climático da Camp Century sobre o manto de gelo da Groenlândia." Dansgaard criou um gráfico traçando os isótopos de oxigênio – e, com efeito, o clima – de volta aproximadamente 100.000 anos.

Langway lembra: “Quando Willi fez isso, ele chocou o mundo. Porque uma das coisas mais difíceis de se ver é a temperatura do passado. Como você obtém essa informação? Você não pode obtê-lo com pedras de datação por carbono. Não funciona Mas pode com gases no gelo, se você tem uma etiqueta em sua idade.

No Ciência artigo, Dansgaard escreveu: “Parece que os dados do núcleo de gelo fornecem detalhes climatológicos muito maiores e mais diretos do que qualquer método até agora conhecido.” No entanto, ficou claro para ele que seu estudo não era perfeito. Muitas partes do núcleo de gelo eram difíceis de ler, e parecia que as mudanças caóticas de temperatura caracterizavam o clima da Terra em vários pontos durante o período que se estendia de 10.000 a 15.000 anos antes da era atual.

Isso teria sido na época em que a Terra estava emergindo da última era glacial. O período de indicadores selvagens e oscilantes poderia ter sido algum ruído no sinal do clima, pulsos de informação errôneos que não precisam ser tomados literalmente, pois poderiam ter se originado no gelo que fluíra e se debruçara sobre os solavancos no leito rochoso da Groenlândia.

Então, novamente, poderia sugerir algo mais importante em nossa era: que o clima pode mudar rápida e drasticamente.


Extraído com permissão do novo livro O Gelo no Fim do Mundo: Uma Jornada Épica sobre o Passado Enterrado da Groenlândia e o Nosso Futuro Perigosode Jon Gertner. Publicado pela Random House, uma marca da Random House, uma divisão da Penguin Random House LLC, Nova York, Copyright © 2019 por Jon Gertner. Todos os direitos reservados.


Quando você compra algo usando os links de varejo em nossas histórias, podemos ganhar uma pequena comissão de afiliados. Leia mais sobre como isso funciona.


Mais grandes histórias com fio