Quando o mar congela: como se forma a banquisa polar?

A água em estado sólido (gelo) tem uma densidade inferior à que tem em estado líquido, algo que não ocorre com quase nenhuma outra substância na Natureza. Se tivermos um recipiente com água - por exemplo a 20 ºC - e o arrefecermos, à medida que a temperatura desce, a densidade da água aumenta, mas apenas até atingir 4 ºC. A partir desse valor, se a temperatura continuar a baixar, a ordem molecular que o líquido começa a apresentar é tal que a sua densidade começa a diminuir, daí que o gelo flutue na água. Se não fosse esta propriedade, os mares e oceanos terrestres teriam congelado há muito tempo e não haveria vida na Terra.

O congelamento da água do mar apresenta outra singularidade em relação à água pura: em condições normais de pressão ao nível do mar ocorre a uma temperatura inferior a 0 ºC, devido ao seu teor de sal. Pensando nas águas frias do oceano Glacial Ártico ou Antártico, com uma salinidade que oscila entre 30 e 35 g/l, para que comecem a congelar, a temperatura deve ficar abaixo de -1,8 ºC. Com o avanço do outono e a chegada do inverno, o ar em extensas áreas das calotas polares começa a ter uma temperatura igual ou inferior, e o congelamento da superfície da água começa.

As banquisas do Ártico e da Antártida têm um ritmo diferente, devido ao sinal oposto das estações em cada hemisfério; o inverno boreal coincide com o verão austral e vice-versa, de modo que, quando a extensão do gelo flutuante do Ártico aumenta, a do Antártico diminui, que é o que está a acontecer neste momento. É de notar a anomalia significativa que ocorreu no outono de 2020, uma vez que as temperaturas invulgarmente elevadas na região - particularmente no Ártico siberiano - atrasaram a formação de gelo marinho em outubro e no início de novembro em grandes áreas. Agora está a voltar ao normal, mas ainda estamos abaixo da média da extensão da banquisa do período de referência 1981-2010, e inclusive da alcançada na temporada 2012-2013, que foi a mais baixa de toda a série histórica.

A água do mar não congela subitamente, mas é um processo que passa por diferentes fases, envolvendo diferentes fatores, o que determina o aspeto que adota a crosta congelada que cobre os mares polares e subpolares. Inicialmente, quando a água na superfície do mar, em contacto com o ar gélido que flui sobre ela, arrefece o suficiente (atingindo os quase 2 graus abaixo de zero mencionados anteriormente), começam a formar-se minúsculos cristais de gelo. A partir desse momento, o grau de agitação das águas é decisivo no aspeto que a superfície do mar irá adotar.

Se esta superfície estiver calma, com pouca ondulação, então forma-se uma camada de gelo muito fina, mais ou menos homogénea, conhecida como nilas. É um gelo transparente ou ligeiramente translúcido, que à medida que se torna mais espesso - ao congelar mais água - acaba por formar uma camada relativamente compacta e uniforme, sem irregularidades excessivas, branca, que atinge normalmente entre um e dois metros de profundidade nas áreas de formação de gelo jovem (apenas um ano de idade). Em locais onde a banquisa se mantém no verão (cada vez menos), a espessura é maior e em algumas áreas não pode ser fraturada pelos quebra-gelos.

Quando o mar está agitado, com uma ondulação significativa, o processo inicial de soldagem dos cristais de gelo é mais difícil, acabando por evoluir para uma camada formada por algumas formações circulares impressionantes, em forma de bolacha, conhecidas como bandejas de gelo (pancake ice), que balançam à mercê das ondas e só conseguem ficar soldadas quando o processo de congelação está mais avançado. O resultado é uma crosta de gelo muito mais irregular do que aquela que se forma a partir das nilas, o que constitui as mesmas dificuldades para o avanço de um barco quebra-gelo, quando a espessura excede 2 a 3 metros. Pensando no gelo antigo (que aguenta mais de um inverno), os dados sugerem que está a diminuir, em paralelo com o aumento do aquecimento global nas regiões polares.