El comportamiento de las capas de hielo que conforman las gigantes plataformas de la Antártida es continuamente estudiado por los científicos para lograr determinar qué produce, o acelera, su derretimiento. Un grupo de expertos dirigido por la Dra. Rebecca Dell del Instituto de Investigación Polar Scott (SPRI) de la Universidad de Cambridge logró detallar en una investigación la importante influencia del aguanieve producida en verano por el deshielo.
- En la actualidad, este tipo de agua de deshielo no se tiene en consideración en los modelos climáticos utilizados para estudiar la región. Debido a esto, en la investigación, de la cual también participaron investigadores de la Universidad de Colorado Boulder y la Universidad Tecnológica de Delft, se utilizó un modelo de aprendizaje automático para identificar la cantidad de aguanieve presente y, posteriormente, determinar qué efectos tiene sobre las plataformas de hielo.
El hielo, ante el aumento de la temperatura en el verano del hemisferio sur, tiende a derretirse y forma tanto lagos (agua estancada) como aguanieve. Ambos tipos se mantienen en la superficie y, según los datos recientes, el 57% del agua estaría en forma de aguanieve, mientras que el agua estancada conforma el 43% restante.
- Los investigadores descubrieron, además, que ambos tipos de agua de deshielo “provocan una formación de agua de deshielo 2,8 veces mayor de lo previsto por los modelos climáticos estándar”, según comentaron desde la Universidad de Cambridge en un artículo. Esto se debe a que son capaces de absorber más calor del Sol que el hielo o la nieve, que tienen una mayor capacidad para reflejar la radiación. Es un aspecto que tampoco se tiene en cuenta y deviene en estimaciones erróneas sobre el derretimiento y la estabilidad de las plataformas.
- Las herramientas aportadas por la inteligencia artificial fueron utilizadas en conjunto con el satélite Landsat 8 de la NASA para mapear el aguanieve y diferenciarla de sombras u otras formaciones que son similares cuando se observan de manera satelital. Las plataformas y su evolución fueron estudiadas entre los años 2013 y 2021. Esto fue importante para lograr descubrir el papel que juega el aguanieve en las plataformas y en el aumento en los niveles de los mares.
“El aprendizaje automático nos permite utilizar más información del satélite, ya que puede funcionar con más longitudes de onda de luz de las que el ojo humano puede ver. Esto nos permite determinar qué es y qué no es aguanieve, y luego podemos entrenar el modelo de aprendizaje automático para identificarlo rápidamente en todo el continente”, explicó Dell.
- Ya se había estudiado la influencia de los lagos en la superficie de la Antártida, que agregan peso y pueden contribuir a fracturas que causen el colapso de las plataformas de hielo. Pero hasta el momento no se había localizado aguanieve en un territorio tan vasto de la Antártida, por ende los expertos no estaban teniendo en cuenta más de la mitad del agua de deshielo en la superficie.
“Dado que el aguanieve es más sólido que el agua derretida, no provocará hidrofracturas de la misma manera que lo hace el agua de un lago, pero definitivamente es algo que debemos considerar cuando intentamos predecir cómo o si las plataformas de hielo colapsarán”, comentó el profesor Ian Willis, también de SPRI, coautor de la investigación.
Aún hacen falta más estudios sobre el comportamiento del agua de deshielo y los efectos que tiene en las plataformas, pero lo que determinaron los científicos es que se deberían agregar las variables halladas a los modelos climáticos que tienen como finalidad el comprender el clima terrestre.
“Me sorprendió que los modelos climáticos tuvieran tan poco en cuenta el agua de deshielo. Nuestro trabajo como científicos es reducir la incertidumbre, por lo que siempre queremos mejorar nuestros modelos para que sean lo más precisos posible”, manifestó Dell.
Por otro lado, debido al calentamiento global es posible que el territorio de la Antártida cambie por completo. El hielo se derretirá en mayor medida lo que generará una inestabilidad en las plataformas y hasta un posible colapso que lleve a un aumento en el nivel del mar.
Y, debido a la mayor retención del calor del agua de deshielo, este proceso es cíclico y continuará empeorando. La única manera de frenar el proceso es reducir las emisiones de gases de efecto invernadero para detener el calentamiento global.
El agua nieve y su rol en el deshielo
El equipo de investigación utilizó un sistema basado en inteligencia artificial (IA) para abordar la deficiencia. Utilizó datos ópticos recolectados entre 2013 y 2021 por el satélite Landsat 8 de la NASA para entrenar un modelo de aprendizaje automático. El sistema fue capacitado para obtener registros mensuales de los lagos de agua nieve y agua de deshielo en 57 placas antárticas. La herramienta tiene la capacidad de funcionar con más longitudes de onda de luz de las que el ojo humano puede ver. Los científicos consiguieron determinar con precisión la ubicación y volumen de las masas de nieve mojada. La información resultante se introdujo en el algoritmo de IA para localizar todas las formaciones de esta naturaleza en el continente.
- Las conclusiones del ejercicio indican que en el pico del verano antártico que acontece en enero, el 57% del total de agua de deshielo de las plataformas de hielo de la Antártida se encuentra en forma de agua nieve. El 43% restante se almacena en lagos superficiales.
«El agua nieve nunca ha sido mapeada a gran escala en todas las grandes plataformas de hielo de la Antártida, por lo que hasta ahora se ha ignorado más de la mitad de toda el agua de deshielo superficial. Esto es potencialmente significativo para el proceso de hidrofractura, donde el peso del agua de deshielo puede crear o agrandar rupturas en el hielo», afirmó Dell.
Los autores reiteran que el agua nieve tiene un gran efecto en las tasas de derretimiento que no se tiene en cuenta en los modelos climáticos existentes. Advierten que las proyecciones sobre la desaparición de la capa de hielo en la Antártida y la estabilidad de las plataformas de hielo podrían estar subestimadas.
“En el futuro, es probable que los lugares de la Antártida que actualmente no tienen agua ni nieve derretida comiencen a cambiar. A medida que el clima continúe calentándose, se producirá un mayor derretimiento, lo que podría tener consecuencias para la estabilidad del hielo y el aumento del nivel del mar”, señaló Willis.
La Organización Meteorológica Mundial calcula que más del 90% de los océanos a nivel mundial experimentaron olas de calor en algún momento del año pasado. Los efectos fueron especialmente visibles en el conjunto global de glaciares de referencia. El grupo padeció la mayor pérdida de hielo nunca antes registrada desde 1950. “La extensión del hielo marino antártico fue la más baja jamás registrada, con una extensión máxima al final del invierno de un millón de kilómetros cuadrados por debajo del récord del año anterior”, refiere el organismo.
Deshielo en la Antártida, llegando a su punto de inflexión
Dos científicos descubrieron que la Antártida se dirige hacia el «deshielo descontrolado» de las capas de hielo, causado por la intrusión de agua oceánica cálida entre el hielo y la tierra sobre la que se asienta, señala un estudio por la revista Nature Geoscience.
- Aunque esto se ha observado anteriormente, los modelos usados por el Panel de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) de la ONU para proyectar el impacto del calentamiento global en la Antártida aún no han tomado en cuenta este fenómeno, por lo que han subestimado la pérdida de hielo.
A medida que aumenta la temperatura de los océanos, debido al calentamiento global provocado por el hombre, las capas de hielo de la Antártida se derriten, amenazando con un aumento global del nivel del mar y poniendo en peligro a las comunidades costeras.
«El aumento de la temperatura oceánica puede llevar a superar un punto de inflexión, más allá del cual el agua oceánica penetra de forma ilimitada bajo la capa de hielo, a través de un proceso de deshielo descontrolado», señala el estudio.
El agua cálida se filtra y acelera el deshielo
Las capas de hielo de la Antártida se asientan sobre un lecho rocoso y se extienden más allá de la costa para flotar sobre el mar. Estudios anteriores demostraron que el agua de mar cálida se está filtrando en la «zona de base», donde se unen la tierra y el hielo, y se dirige al interior desde debajo del hielo flotante.
A medida que el agua se calienta, aunque sea una fracción, la filtración se acelera desde distancias cortas de 100 metros hasta decenas de kilómetros, derritiendo el hielo durante el camino al calentarlo desde abajo, explica el autor principal del estudio, Alexander Bradley.
Aumento del nivel del mar
El riesgo de aumento del nivel del mar surge cuando el deshielo es más acelerado que la formación de hielo nuevo en el continente. Algunas zonas de la Antártida son más vulnerables a este proceso que otras debido a la forma de la masa terrestre, que presenta valles y cavidades donde el agua del mar puede acumularse bajo el hielo.
- Según el estudio, el glaciar de Pine Island, el que más contribuye a la subida del nivel del mar en el continente blanco, corre un alto riesgo de derretirse debido a la pendiente del terreno, que permite la entrada de más agua marina.
Bradley pide que los modelos científicos se actualicen para tener en cuenta este fenómeno: «Realmente, no hace más que subrayar la necesidad de una acción climática urgente para evitar que se superen estos puntos de inflexión», concluye.
Deshielo de los glaciares supera pronósticos hechos por científicos
Un nuevo estudio de la NASA dio a conocer que entre 1985 y 2022 la capa de hielo de Groenlandia perdió alrededor de 1,140 mil millones de toneladas, es decir, 21 % más de lo que el mismo equipo de investigación estimó anteriormente.
- Pese a que los icebergs han caído de los glaciares de Groenlandia durante miles de años –como parte de su ciclo natural– el estudio refiere que el deshielo ha tenido un crecimiento importante durante el siglo XXI.
- A decir de Ana Karina Ramos Musalem, investigadora del Instituto de Ciencias de la Atmósfera y Cambio Climático, uno de los efectos más perjudiciales que dicha situación puede desencadenar –como consecuencia de la crisis climática– es el incremento de la cantidad de agua dulce en el océano, lo que provocaría modificaciones en su salinidad y a su vez esto tendría una repercusión en su dinámica en el ámbito mundial.
“Esta agua dulce llega a una zona en el norte entre Groenlandia y el Ártico, que es donde el agua se enfría, se vuelve densa y se hunde; esto es parte de una corriente global llamada circulación de vuelco meridional del Atlántico –que es la que lleva calor del Ecuador a los polos–, pero el incremento del agua dulce puede provocar que dicha corriente se debilite o disminuya su flujo y esto cambie la cantidad de calor que transporta el océano, lo que tendría consecuencias importantes para el clima global”, explica.
Otro punto extremo que también podría ocurrir es que si se derriten todos los glaciares, el nivel del mar podría aumentar de manera significativa, lo que provocaría la desaparición de gran parte de las costas, además de otras situaciones perjudiciales.
Aunque, agrega, pese a que existen estimaciones de lo que podría ocurrir en un futuro como el cambio en el patrón de las temperaturas o llegar a los puntos llamados “no retorno” donde podrían perderse cantidades considerables de hielo, lo cierto es que aún no se conocen con exactitud las consecuencias extremas que estos fenómenos desencadenarían.
- Aunado al derretimiento de los glaciares, en estos últimos días se han registrado olas de calor y frío extremas, por ejemplo, en algunas zonas de Estados Unidos como Dakota del Norte, en este mes se registraron temperaturas hasta de 56 grados centígrados bajo cero.
- Ramos Musalem precisa que siempre ha existido una variabilidad natural en el tiempo meteorológico y esto se debe a variaciones en escalas de tiempo que son más cortas que el clima en la atmósfera y en el océano.
“Este fenómeno de olas de calor intensas se están registrando en lugares donde anteriormente no las había o por lo menos no con esa intensidad, respecto al frío intenso aún no se tiene clara cuál es su relación con el cambio climático, y lo que podría ocurrir en un futuro. Sin embargo, es posible que se estén registrando dichas temperaturas debido al calentamiento global”, indica la investigadora.
El sistema climático se tiene que ver desde distintas perspectivas como la física, química, biología y, sobre todo, desde la sociedad, ya que el comportamiento de los humanos, la pérdida de especies, la química que tenemos con la atmósfera y con el océano repercute de manera significativa en el clima, puntualiza Ramos Musalem.
El deshielo en Alaska es ‘increíblemente preocupante’
Una de las mayores zonas de glaciares interconectados de Norteamérica se está derritiendo el doble de rápido de lo que sucedía antes de 2010, según afirmó el martes un equipo de científicos, en lo que calificaron como una señal “increíblemente preocupante” de que el hielo terrestre en muchos lugares podría desaparecer incluso antes de lo que se pensaba.
El campo de hielo de Juneau, que se extiende por las montañas costeras de Alaska y la Columbia Británica, perdió 5,9 kilómetros cúbicos de hielo anuales entre 2010 y 2020, estimaron los investigadores. Se trata de una fuerte aceleración con respecto a las décadas anteriores, e incluso mayor si se compara con la mitad del siglo XX o antes, según los científicos. En total, el campo de hielo ha perdido una cuarta parte de su volumen desde finales del siglo XVIII, el cual formó parte de un periodo de expansión glaciar conocido como la Pequeña Edad de Hielo.
- Según Bethan Davies, glacióloga de la Universidad de Newcastle en Inglaterra, quien dirigió la nueva investigación, a medida que las sociedades liberan a la atmósfera cada vez más dióxido de carbono, que calienta el planeta, los glaciares de muchas zonas podrían cruzar puntos de inflexión a partir de los cuales su deshielo se aceleraría rápidamente.
“Si reducimos el carbono, tendremos más esperanzas de conservar estas maravillosas masas de hielo”, afirmó Davies. “Cuanto más carbono introduzcamos, más nos arriesgamos a que desaparezcan por completo de forma irreversible”.
Las conclusiones de los científicos se publicaron en la revista Nature Communications.
El destino de los hielos de Alaska tiene una enorme importancia para el mundo. En ninguna otra región del planeta se prevé que el deshielo de los glaciares contribuya más al aumento global del nivel del mar este siglo.
El campo de hielo de Juneau cubre unos 3800 kilómetros cuadrados de paisaje escarpado al norte de Juneau, la capital del estado. La región se ha vuelto más cálida y lluviosa en el último medio siglo, lo que supone una temporada de deshielo más larga para los glaciares y menos nieve para reponerlos.
El campo de hielo incluye 1050 glaciares. O al menos así era en 2019.
Para reconstruir cómo evolucionó el hielo en los dos siglos y medio anteriores, Davies y sus colegas combinaron décadas de mediciones de glaciares con información de imágenes de satélite, fotografías aéreas, mapas e inspecciones. Analizaron los anillos de los árboles y la turba para comprender el entorno del pasado. También salieron al hielo para verificar lo que veían desde los satélites.
Los cambios que han descubierto son radicales
Según los científicos, todos los glaciares del campo de hielo retrocedieron entre 1770 y 2019. Más de 100 glaciares desaparecieron por completo. Se formaron casi 50 nuevos lagos al derretirse los glaciares y acumularse el agua.
- Los científicos también descubrieron que el ritmo de pérdida de volumen del campo de hielo disminuyó ligeramente a mediados del siglo XX. Recuperó el paso a partir de 1979 y se aceleró aun más a partir de 2005.
- Esta aceleración, según los científicos, podría tener que ver con la forma en que la blancura del hielo —su albedo, como lo llaman los glaciólogos— afecta al deshielo y viceversa. A medida que disminuyen las nevadas, quedan expuestas más rocas y cantos rodados en el hielo. Estas superficies de color oscuro absorben más radiación solar, lo que hace que el hielo a su alrededor se adelgace aun más rápido. El turismo y los incendios forestales también depositan hollín y polvo en la superficie del glaciar, lo que acelera aun más el deshielo.
Otro factor, según Davies y sus colegas, es que a medida que el campo de hielo se adelgaza, una mayor parte de su área se encuentra a menor altitud. Esto expone una mayor parte de su amplia y plana superficie al aire más cálido, lo que hace que se adelgace aun más rápido.
Según Martin Truffer, físico de la Universidad de Alaska Fairbanks que no participó en el nuevo estudio, los científicos saben que el deshielo de los glaciares se ve afectado por este tipo de retroalimentación que se refuerza a sí misma. En general, sin embargo, los modelos de cambio de los glaciares aun no incluyen suficientemente estas complejidades físicas, dijo Davies. “Si quieres saber cómo se comportará este campo de hielo, tienes que saber que la física es realista”, afirmó.
No obstante, la ciencia avanza con rapidez, añadió. El año pasado, los investigadores publicaron proyecciones sobre la evolución de todos los glaciares de la Tierra en función de lo que la humanidad haga, o deje de hacer, con respecto al calentamiento global.
El logro científico fue significativo, aunque la conclusión no fuera alentadora. Según las proyecciones, incluso si las naciones cumplen el objetivo del Acuerdo de París de limitar el calentamiento a 1,5 grados Celsius por encima de las condiciones preindustriales, aproximadamente la mitad de los glaciares del mundo, unos 104.000, podrían haber desaparecido para 2100.
El deshielo de los polos puede influir en la duración del día
El deshielo de los polos puede influir en la duración del día más de lo que se pensaba, según un nuevo estudio. Esta consecuencia del cambio climático provocada por el hombre está reduciendo la velocidad de rotación de la Tierra, lo que aumenta la duración del día.
Se trata de unos pocos milisegundos, pero podría tener importantes repercusiones en nuestro mundo moderno de alta tecnología, ya que muchos de los sistemas informáticos que utilizamos a diario dependen de relojes atómicos muy precisos.
Y, según los investigadores, esto demuestra que el cambio climático podría tener un impacto mucho mayor en el giro de la Tierra de lo que se pensaba inicialmente.
¿Por qué el deshielo alarga los días?
La velocidad a la que gira la Tierra determina exactamente la duración de un día. Cuanto más despacio gira, más largo es el día. En ello influye un complicado entramado de factores entre los que se incluye la atracción gravitatoria de la Luna sobre nuestros océanos y nuestra tierra.
- Durante milenios, la Luna ha sido el factor dominante, añadiendo unos milisegundos a un día por siglo. Tira de la Tierra, haciendo que los océanos se abulten hacia ella y ralentizando gradualmente el giro del planeta.
- Investigaciones anteriores han descubierto que el cambio climático provocado por el hombre también está influyendo. Al derretirse las capas de hielo de Groenlandia y la Antártida debido al calentamiento global, esta agua se redistribuye desde los polos del planeta hacia los océanos más cercanos al ecuador. Esto cambia la forma de la Tierra, aplanando los polos y haciéndola más gorda en el centro, lo que ralentiza su rotación.
«Es como cuando una patinadora artística hace una pirueta, primero con los brazos pegados al cuerpo y luego estirándolos», explica Benedikt Soja, autor del estudio y profesor de geodesia espacial de la ETH de Zúrich.
- Sin embargo, si los seres humanos siguen quemando más combustibles fósiles y la Tierra se calienta en consecuencia, esto acabaría influyendo más en la velocidad de rotación de la Tierra que el efecto de la Luna. Según la investigación, el cambio climático podría convertirse en el factor dominante.
«Los seres humanos tenemos un mayor impacto en nuestro planeta de lo que creemos», explica Soja, «y esto naturalmente nos hace más responsables del futuro del planeta».
¿Cuánto se alargan nuestros días?
El estudio, realizado por investigadores de la Universidad ETH de Zúrich (Suiza) con el apoyo de la NASA, es la modelización más completa realizada hasta la fecha. A lo largo de un periodo de 200 años, entre 1900 y 2100, utilizaron datos de observación y modelos climáticos para averiguar cómo ha afectado el calentamiento global a la duración de los días y qué hará en el futuro.
- Durante el siglo XX, el aumento del nivel del mar hizo que la duración del día variara entre 0,3 y 1 milisegundo. Sin embargo, en las dos últimas décadas se ha producido un aumento de 1,33 milisegundos por siglo, «mucho mayor que en cualquier otro momento del siglo XX», según el informe.
Si las emisiones de gases de efecto invernadero siguen aumentando, como ocurrirá hasta que dejemos de quemar combustibles fósiles, la pérdida de hielo continúa acelerándose y los océanos se calientan aún más, la duración del día podría aumentar 2,62 milisegundos a finales de siglo. Esto significaría que habría superado la influencia de la Luna para convertirse en la fuerza dominante./Agencias-PUNTOporPUNTO
Documentos Íntegros en el Enlace:
https://www.nature.com/articles/s41561-024-01466-6#auth-Rebecca_L_-Dell-Aff1
https://www.nature.com/articles/s41561-024-01465-7
https://www.nature.com/articles/s41467-024-49269-y
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