PROPOLAR 2012-13 PROJETO HOLOANTAR Holocene Environmental Change in the Maritime Antarctic. Interactions between permafrost and the lacustrine environment
As Ilhas Shetlands do Sul localizam-se no extremo norte da Península Antárctica, uma das regiões do planeta que registou um dos mais elevados sinais de aquecimento atmosférico na segunda metade do século XX.
Nas áreas não glaciadas das ilhas, o ecossistema terrestre é suportado pelo permafrost, recentemente definido pelo World Climate Research Programme como uma das componentes-chave da criosfera, não obstante a lacuna no conhecimento da reacção do permafrost perante alterações climáticas. Porém, nos anos recentes assistiu-se a um reforço do estudo das suas características – particularmente do estado térmico –, de forma a perceber a resposta do permafrost à recente tendência de aquecimento atmosférico. A nossa equipa está envolvida em vários programas de monitorização de longo termo. Porém, o HOLOANTAR propõe uma abordagem complementar, e singular, relacionando as mudanças que ocorreram no permafrost do passado com a dinâmica actual.
O HOLOANTAR baseia-se em duas hipóteses principais: a) Uma análise multi-proxy de sedimentos lacustres permitirá reconstruir a evolução paleoecológica, tendo em conta o papel do permafrost e da camada activa, na Antárctida Marítima; b) A análise da actividade, da distribuição espacial e dos controlos geográficos da geomorfodinâmica actual bem como da distribuição espacial do permafrost, permitirão derivar as condições climáticas limite para a ocorrência dos processos, que serão utilizadas para interpretar o registo sedimentar;
Estudando simultaneamente a geomorfodinâmica presente e passada para entender a evolução da paisagem, tomamos uma abordagem inovadora. Na Península de Byers (Ilha Livingston), a área actualmente não glaciada mais extensa do arquipélago, onde o ambiente é dominado pelo permafrost e pela dinâmica da camada activa, a variabilidade climática terá induzido alterações nas taxas de erosão hídrica, nos movimentos de massa, na espessura da camada activa, na actividade biológica, etc. Face à recente elevada variação na temperatura média anual, é possível que, estudando formas análogas localizadas a diferentes altitudes, cinemáticas diversas sejam detectadas e utilizadas para restringir a actividade a patamares altitudinais/climáticos, fornecendo informação importante para a reconstrução paleo-ambiental.
Este projecto é liderado pelo Centro de Estudos Geográficos- UL, classificado com “excelente” pela FCT, e que conta já com 13 anos de experiência em investigação antárctica. O projecto envolve, também, uma muito significativa colaboração internacional, tanto no domínio puramente científico, como na área da logística. O grupo multidisciplinar de estudos paleo-limnológicos, coordenado pelo Instituto de Ciências da Terra Jaume Almera (Espanha), agrega 6 investigadores, muitos dos quais trabalham na Antárctica desde 2001, e irá contribuir com equipamento para sondagens em lagos, bem como através da execução de várias análises biológicas e geoquímicas com objectivos paleo-ecológicos. A equipa do AntECC (Antarctic Environments and Climate Change) tem efetuado parte importante da investigação antárctica em colaboração próxima com a Universidad Alcalá de Henares (Espanha) e de uma forma muito produtiva. Já a Universidade de Viçosa (Brasil) participa com uma equipa que possui larga experiência em ciências pedológicas e geomorfologia antárctica, domínios essenciais para o entendimento dos processos actuais e dos sistemas naturais nas bacias lacustres.
A equipa multidisciplinar do HOLOANTAR vai abordar as duas hipóteses principais através da execução de 5 tarefas: 1) Cartografia geomorfológica, 2) Monitorização geomorfológica e distribuição do permafrost, 3) Trabalho sedimentológico, 4) Análise laboratorial, e 5) Reconstrução paleo-ambiental. O principal objectivo do projecto é derivar informação proxy de elevada resolução a partir de sedimentos lacustres e reconstruir, para o passado, as alterações da paisagem. A influência do permafrost e da dinâmica da camada activa na dinâmica ambiental da área no último milénio será interpretada tendo em conta as relações entre os processos geomorfológicos actuais.
PROJETO HALOANTAR - equipa DESTINO: Península de Byers, Ilha Livingston, Arquipélago das Shetland do Sul, Novembro a Dezembro 2012
Marc OLIVA [project homepage] Investigador Principal (IP) CEG/IGOT - University of Lisbon (CEG/IGOT-UL)
Doutorado em Geografia Fisica pela Universidade de Barcelona (2009). A sua Dissertação centrou-se nas dinâmicas do presente e do passado dos processos periglaciais da Sierra Nevada (Sul de Espanha). Reconstruiu a evolução paleoecologica na actual cintura periglacial deste maciço mediterrânico elevado estudando dois registos sedimentares: lóbulos de solifluxão e lagos de montanha. Ambos os registos sugerem importantes mudanças de paisagem na Sierra Nevada no período final do Holocénico motivadas por variações climáticas. Desde Dezembro de 2009 é investigador no AntECC. A sua pesquisa actual centra-se no estudo dos factores chave do presente e do passado que controlem os processos de vertentes nos ambientes de permafrost das áreas polares.
Dermot ANTONIADES, PhD
A sua pesquisa centra-se nos ambientes aquáticos, particularmente nas regiões polares. Estudou biogeoquímica e processos ecológicos nestas regiões para compreender as suas respostas a mudanças ambientais. Também aplica esta informação ao registo sedimentar para inferir condições paleoambientais e paleoclimáticas. Estudou os efeitos nos lagos do Ártico de variadas pressões ambientais, incluindo alterações climáticas, evoluções de paisagem e eutrofização.
Santiago Giralt is a lacustrine sedimentologist working at the Institute of Earth Sciences Jaume Almera (CSIC) as Tenured Scientist. His research is focused on the reconstruction of paleoclimate changes and anthropogenic impacts using high-resolution multi-proxy study of lacustrine sediments with special emphasis on the spatial and temporal evolution high-frequency climate phenomena, such as the North Atlantic Oscillation (NAO) and the El Niño - Southern Oscillation (ENSO). For that, he seeks statistical methods for isolating and characterizing these paleoclimate signals from other environmental (tectonic, volcanic and/or anthropogenic) ones.
Ignacio GRANADOS
Biologist specialized on chironomids working at the Natural Park of Peñalara. He has a wide experience in long-term monitoring of mountain lakes with field dataloggers, periodical samplings and paleolimnology. This multi-temporal scale is used as a tool for evaluating lakes restoration and management practices, although these long-term series also improve our knowledge of the response of aquatic ecosystems to global change. In addition to his research in Central Range (Spain) he has also participated in polar lakes research in Antarctica. He is specialist in chironomids, including the sub-fossil remains in the sediment as a biological proxy in paleolimnological studies.
Manuel TORO
Biologist specialist on diatoms working at the Spanish Centre for the Study and Experimentation of Public Works as Senior Researcher, where he works in the development of methodologies for the evaluation of the effects of environmental changes on aquatic ecosystems and their ecological status. His has a wide experience in the limnology of aquatic ecosystems in cold environments being specialized in aquatic macroinvertebrates and diatoms. He has participated in five Spanish limnological research expeditions in Antarctica and in several national and European research projects during the last 20 years in high mountain lakes of Central Spain, and for one year in the Rocky Mountains (Colorado State University, USA). His research is focused to the use of these lakes as sensors of recent environmental changes, both human and climate induced, reconstructing past conditions by the use of limnological and paleolimnological techniques, and using them in restoration projects of past reference conditions.