Drones ajudam a detetar permafrost em degelo sob cidades árticas

Vista do ar, Wainwright, no Alasca, parece uma faixa estável de casas e estradas entre o mar de Chukchi e a tundra vasta e plana. Por baixo da superfície, o solo gelado sobre o qual a localidade assenta contém grandes massas de gelo. Ao longo das falésias costeiras em erosão, esse gelo escondido fica exposto e derrete. Em Utqiaġvik, uma falésia desabou parcialmente em 2023 e 2024, aproximando a sua borda erodida de estradas e edifícios.

O permafrost é o solo que permanece igual ou abaixo de 0 graus Celsius durante pelo menos dois anos consecutivos. As temperaturas no Ártico sobem duas a três vezes mais depressa do que a média global. Quando o gelo existente nesse solo derrete, enfraquece o gelo que une as partículas do solo, o terreno pode afundar-se, e o peso das casas e das estradas empurra-o ainda mais para baixo. As estradas podem ceder, os edifícios podem inclinar-se e as condutas podem fissurar e fugir. O processo é muito desigual: dois locais separados por um quarteirão podem ter quantidades de gelo muito diferentes.

Descobrir essa desigualdade é a parte mais difícil. Perfurar malhas densas de furos de sondagem é caro, perturbador e extremamente intensivo em mão de obra. A equipa de investigação está a trabalhar numa abordagem diferente, a prospeção eletromagnética de frequência muito baixa, ou VLF-EM, que capta sinais de emissores distantes e mede a forma como o solo reage. Como o sensor não toca no terreno, uma unidade leve pode ser transportada por um drone sobre zonas húmidas e tundra suscetíveis de degelo. O contraste é o que importa: a água salgada que não congela conduz a eletricidade muito melhor do que o solo rico em gelo, por isso as manchas descongeladas tornam-se visíveis. O método não produz uma imagem perfeita, e as estimativas de profundidade podem ser incertas, mas mostra onde as condições mudaram, para que os engenheiros saibam onde devem observar com mais atenção.

As infraestruturas podem permanecer em serviço durante 20, 50 ou mais anos, por isso um mapa do solo atual não basta. O grupo tem trabalhado em projeções de duas coisas de que os engenheiros precisam: o quanto o solo irá afundar-se e a carga que uma fundação consegue suportar. Num estudo de 2026 sobre a Planície Costeira do Ártico do Alasca, que inclui Prudhoe Bay e grande parte da indústria petrolífera do estado, os investigadores concluíram que, se as emissões de gases com efeito de estufa se mantiverem elevadas e as temperaturas continuarem a subir rapidamente, a percentagem de infraestruturas em risco permanece abaixo de 10 % por volta de meados do século, subindo depois rapidamente entre os anos 2060 e 2080. Nos anos 2090, projeta-se que cerca de 80 % dos edifícios, 60 % das estradas e 90 % das condutas estejam em risco de danos causados pelo afundamento do terreno. A equipa está também a desenvolver gémeos digitais, modelos informáticos que replicam ambientes de regiões frias em mudança e infraestruturas envelhecidas.

Os engenheiros que escolhem onde implantar uma fundação, uma estrada ou uma conduta são os primeiros a beneficiar, tal como as localidades costeiras como Wainwright e Utqiaġvik, onde o terreno já está a mover-se. O que muda é a ordem do trabalho: em vez de recolher amostras em todo o lado, as equipas podem sobrevoar o terreno com um drone e dirigir-se aos pontos onde o solo mudou. Os investigadores não indicam quando estes levantamentos se tornarão rotineiros, nem avançam qualquer estimativa de custos. A profundidade continua a ser a questão em aberto.