Regime térmico da camada ativa e pemafrost na Península de Keller, Ilha Rei George, Antártica (2011-2014)

Abstract

O monitoramento do regime térmico do solo em ambiente periglacial é fundamental para identificar a presença do permafrost e a espessura da camada ativa. Este estudo foi realizado para identificar os fatores que influenciam no regime térmico do solo na Península Keller, entre 02/2011 a 02/2015. Para tal monitoramento foram instalados sensores de temperatura do ar (Tar) e do solo (Ts) e umidade do solo em diferentes profundidades e sítios na Península de Keller. As análises preliminares dos dados foram realizadas com base nas médias mensais, anuais; médias máximas e mínimas e médias sazonais de Tar, Ts e umidade do solo em diferentes profundidades nos sítios de monitoramento Ipanema, Refúgio II, Punta e sítio Solo com Padrão. Após essas análises foram identificados os dias de congelamento, descongelamento, isotérmicos e congelamento/descongelamento para cada profundidade; as frequências de distribuição das temperaturas e oscilação de temperatura durante o período estudado. As análises realizadas foram: a de correlação cruzada entre as séries de AAO (Antarctic Oscillation Index), SOI (Southern Oscillation Index), Tar e Ts; a regressão linar simples entre as temperaturas médias anuais e a maior média máxima e mínima anuais; a regressão linear múltipla entre umidade a difuvividade térmica aparente do solo (DTA); o índice N_fator de congelamento e sua relação com a DTA e; a análise harmônica das séries AAO, SOI, MEI (multivariate ENSO index), Tar e Ts. A maior e a menor Tar média anual nos quatro anos e nos quatro sítios estudados foi de -1,7 °C no sítio Refúgio II e de ­4,8 °C no sítio Solo com Padrão, respectivamente. O período em que o solo apresentou mais tempo sob o regime de camada ativa foi Ipanema e Refúgio II. A maior e a menor soma de graus dias de descongelamento e congelamento foram de 154,6 e ­263,3, respectivamente em Refúgio II. Na análise de correlação cruzada o atraso de fases entre as ondas de Tar e Ts foi inferior a um mês em todos os sítios. A correlação entre a AAO x Tar e SOI x Tar ocorre com até cinco meses de atraso entre as fases. A análise de regressão linear simples indicou que, em Ipanema e em Refúgio II, o regime térmico do solo se restringe a camada ativa. No sítio Solo com Padrão e Punta Plaza o regime térmico apresentado alcançou o permafrost antes da camada de 0,80 e 1,00 m de profundidade respectivamente. Os histogramas de frequência apresentaram predominância de temperaturas em torno de 0 °C e o gráfico de primeira diferença mostrou que as variações da temperatura foram mais fortes no verão. A análise de regrassão linear múltipla mostrou que a umidade influencia na DTA na maior parte dos casos. O N_fator de congelamento foi inversamente proporcional a DTA próxima a superfície, porém quando o compara com a DTA em profundidade essa relação se aproxima. A análise harmônica permitiu identificar que os modos de variabilidade climática que influenciaram a Tar nesses sítios, entre os anos de 2011 a 2014, foram os índices AAO e SOI. De maneira geral, o isolamento térmico proporcionado por cobertura da neve mais espessa nos sítios Punta Plaza e Solo com Padrão, permitiu que o permafrost fosse encontrado a profundidades menores quando comparado com os sítios Refúgio II e Ipanema, que obtiveram cobertura da neve menos espessa.