Crédito: NASA.
Un clima más cálido está pasando factura a los glaciares de Groenlandia y la Antártida, derritiéndolos desde arriba y debajo de la superficie. Cuanto más se derriten, más aumenta el nivel del mar.
Cuando un cubo de hielo se expone a una fuente de calor, como agua tibia o aire, se derrite. Por lo tanto, no es de extrañar que un clima más cálido esté provocando el derretimiento de nuestros glaciares y capas de hielo. Sin embargo, predecir cuánto se derretirán los glaciares y las capas de hielo y qué tan rápido no es tan sencillo. Estas dos cantidades son componentes clave del aumento del nivel del mar
Crédito: NASA.
Los glaciares y las capas de hielo son estructuras mucho más complejas que los cubitos de hielo. Se forman cuando la nieve se acumula y la nieve nueva que cae sobre ella la comprime en hielo durante muchos años. A medida que crecen, comienzan a moverse lentamente bajo la presión de su propio peso, arrastrando rocas más pequeñas y escombros por la tierra. El hielo glacial que se extiende para cubrir grandes masas de tierra, como ocurre en la Antártida y Groenlandia, se considera una capa de hielo.
Los procesos que hacen que los glaciares y las capas de hielo pierdan masa también son más complejos. La superficie de un cubo de hielo se derrite cuando se expone al aire ambiente (cálido). Y aunque el aire cálido ciertamente derrite la superficie de los glaciares y las capas de hielo, también se ven afectados significativamente por otros factores. Estos incluyen el agua del océano que los rodea, el terreno ( terrestre y oceánico) sobre el que se mueven e incluso su propia agua de deshielo. .
Groenlandia y la Antártida albergan la mayor parte del hielo glacial del mundo, incluidas sus dos únicas capas de hielo. Estas gruesas placas de hielo, tienen unos 10.000 pies (3.000 metros) y 15.000 pies (4.500 metros) de espesor, respectivamente. Contienen la mayor parte del agua dulce almacenada en la Tierra, lo que las hace de particular interés para los científicos. Combinadas, las dos regiones contienen suficiente hielo, que si se derritiera de una vez, elevaría el nivel del mar en casi 215 pies (65 metros). Entonces hace que el estudio y la comprensión de ellas no solo sean interesantes, sino también cruciales en muchos aspectos. Ellos son: nuestro entorno cercano, la adaptabilidad a largo plazo y nuestra supervivencia a largo plazo en un mundo cambiante.
Pérdida de hielo en Groenlandia
Los glaciares son alimentados por la cantidad de nieve que cae y se acumula en su superficie (la zona de acumulación). A su vez pierden hielo, por derretimiento, evaporación, desprendimiento y otros procesos. Se considera que un glacial está en equilibrio cuando estas dos cantidades son iguales. Es decir, cuando la cantidad de nieve que se acumula es igual a la que se pierde.
Pero la temperatura anual del aire en el Ártico está aumentando más rápido que en cualquier otro lugar del mundo. Entonces ese equilibrio ya no se puede lograr en Groenlandia. Las aguas oceánicas más cálidas que rodean los glaciares de marea de la isla también son problemáticas.
«Es como apuntar con un secador de pelo a un cubo de hielo mientras también está en una olla de agua caliente», dijo Josh Willis. Él es Investigador Principal de Ocean’s Melting Greenland (OMG) de la NASA. Este es un proyecto que investiga los efectos de la temperatura del agua del océano en derretir el hielo en la región. «Los glaciares se están derritiendo por el calor de arriba y de abajo simultáneamente».
El aire caliente y el agua tibia contribuyen al derretimiento individualmente. Pero la interacción entre el agua de deshielo del glaciar y el agua tibia del océano también juega un papel importante.
Crédito: NASA
Cuando el aire cálido del verano derrite la superficie de un glaciar, el agua de deshielo abre agujeros en el hielo. Se abre camino hasta el fondo del glaciar donde corre entre el hielo y el lecho del glaciar. Finalmente sale como un torrente en la base del glaciar y al océano circundante.
La columna de agua de deshielo es más ligera que el agua del océano circundante porque no contiene sal. Así que asciende hacia la superficie, mezclando el agua tibia del océano hacia arriba en el proceso. El agua tibia luego se frota contra el fondo del glaciar, lo que hace que se derrita aún más glaciar. Esto a menudo conduce al desprendimiento (el hielo se agrieta y se rompe en grandes trozos de hielo (icebergs)) en el frente o extremo del glaciar.
La complicada forma del fondo marino que rodea Groenlandia influye en la rapidez con la que se puede producir este deshielo de agua caliente. Proporciona una barrera en algunas áreas, evitando que el agua profunda y más cálida del Océano Atlántico llegue a los frentes de los glaciares. Sin embargo, el terreno submarino, al igual que el terreno sobre el agua, incluye otras características como cañones profundos. Los cañones cortan la plataforma continental, permitiendo la entrada de las aguas del Atlántico. Los glaciares que se asientan en estas aguas se derretirán más rápido que aquellos donde el agua caliente está bloqueada por crestas o alféizares submarinos.
Pérdida de hielo en la Antártida
En la Antártida, ocurren procesos similares de fusión de la superficie y el océano. La topografía y el lecho rocoso sobre el que se asienta la capa de hielo influyen significativamente en dos aspectos. Estos son la estabilidad de la misma y su contribución al aumento del nivel del mar.
Los investigadores separan la Antártida en dos regiones basándose en la relación entre el hielo y el lecho de roca debajo de él. El este de la Antártida, el área al este de las Montañas Transantárticas, tiene una elevación extremadamente alta, con el hielo más grueso del planeta. El lecho de roca debajo de la capa de hielo también se encuentra principalmente sobre el nivel del mar. Estas características ayudan a mantener relativamente estable el lado este. La Antártida occidental, por otro lado, tiene una elevación más baja y la mayor parte de la capa de hielo es más delgada. A diferencia del este, la capa de hielo de la Antártida occidental se asienta sobre un lecho rocoso que está por debajo del nivel del mar.
«En la Antártida occidental, estos glaciares descansan sobre un lecho rocoso que está bajo el agua. Como en Groenlandia, hay una capa de agua oceánica más cálida debajo de la capa superficial fría. Por lo tanto, esta agua cálida puede fluir hacia la plataforma continental y luego todo el camino por debajo de las plataformas de hielo. Éstas están constituidas por el hielo flotante que se extiende desde los glaciares y la capa de hielo», dijo Helene Seroussi. Ella es científica del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA. «El agua derrite las plataformas de hielo desde abajo, lo que puede hacer que se adelgacen y se rompan».
Crédito: NASA / Cindy Starr.
Eso importa porque las plataformas de hielo actúan como los corchos en una botella. Mantienen el hielo que fluye río arriba hacia atrás, lo que ralentiza su acercamiento al océano, donde eleva el nivel del mar. Cuando las plataformas de hielo se rompen, el corcho se quita esencialmente, lo que permite que más hielo del interior fluya libremente hacia el océano. Además, esto conduce al retroceso de la zona de conexión a tierra, el área donde el hielo se separa del lecho de roca y comienza a flotar.
«La zona de conexión a tierra delimita el hielo flotante, que ya se contabiliza en el presupuesto del nivel del mar. Mientras que el hielo conectado a tierra que no se contabiliza en el presupuesto», dijo la científica de ICESat-2 Kelly Brunt. Ella es del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA y la Universidad de Maryland. «El hielo flotante es como un cubo de hielo flotando en un vaso. No desborda el vaso cuando se derrite. Pero cuando se agrega hielo no flotante al océano, es como agregar más cubitos de hielo al vaso, lo que hará que suba el nivel del agua».
El lecho de roca en la Antártida Occidental también tiene pendiente inversa, lo que significa que es más alto en los bordes y gradualmente se vuelve más profundo hacia el interior. Entonces, cada vez que la zona de conexión a tierra se retira hacia el interior, el hielo más grueso se expone al agua del océano. Es decir el glaciar o la capa de hielo se conecta a tierra en aguas más profundas. Esto permite que fluya aún más hielo desde aguas arriba hacia el océano.
«Es preocupante en la Antártida Occidental. Porque a medida que empujamos las zonas de puesta a tierra hacia atrás, la pendiente hacia abajo y en reversa significa que realmente no hay tope. No hay nada que interrumpa este ciclo de derretimiento y retirada», dijo Brunt. «Nuestros mapas del lecho rocoso debajo del hielo no son tan completos como en Groenlandia, en parte porque la Antártida es mucho menos accesible». Por eso, realmente no sabemos si hay pequeñas protuberancias o picos que podrían ayudar a frenar la retirada».
Los glaciares de la Antártida occidental como Thwaites y Pine Island ya están retrocediendo más rápido que en el pasado. Esto es problemático porque proporcionan una vía principal para que el hielo de la capa de hielo de la Antártida occidental ingrese al mar de Amundsen. Lo que eleva el nivel del mar.
En general, el deshielo y la pérdida de hielo se han acelerado en ambos polos en los últimos años. Algunos de los procesos que los producen los hemos discutido aquí. Cuanto más aprendamos sobre los procesos e interacciones que lo causan, mejor podremos predecir con precisión el aumento del nivel del mar en el futuro.
Fuente: NASA Jet Propulsion Laboratory / California Institute of Technology.
Artículo original: The Anatomy of Glacial Ice Loss. Esprit Smith / NASA’s Earth Science News Team. November 5, 2020.
Material relacionado
¿Dónde está el hielo marino del Ártico?
Crédito: National Snow and Ice Data Center.
Con la puesta del Sol y la aparición de la oscuridad polar, el Océano Ártico normalmente estaría cubierto de hielo marino en la costa de Siberia. Pero este año, el mar sigue abierto.
He observado las transformaciones de la región desde la década de 1980 como científico del clima ártico. Desde 2008, lo hago como Director del Centro Nacional de Datos de Nieve y Hielo. Puedo decirte que esto no es normal. Ahora hay mucho más calor en el océano del que solía haber; el patrón de crecimiento del hielo otoñal se ha interrumpido por completo.
Para comprender qué le está sucediendo al hielo marino este año y por qué es un problema, miremos hacia atrás al verano y al océano Ártico. El artículo siguiente lo presenta y contiene además una selección de recursos sobre el tema
- ¿Dónde está el hielo marino? 3 razones por las que la congelación del Ártico llega demasiado tarde y por qué es importante. Carlos Costa. LIADA, Sección Planeta Azul. Octubre 29, 2020.
La retirada de los glaciares de Groenlandia
Créditos: NASA / JPL-Caltech / USGS.
Los detalles sobre la transformación física de más de 200 de los glaciares costeros de la isla están documentados en un nuevo estudio. En él, los autores anticipan los impactos ambientales.
Un nuevo estudio sobre la reducción de la capa de hielo de Groenlandia revela que muchos de los glaciares de la isla se están retirando. Pero también están experimentando otros cambios físicos. Algunos de esos cambios están provocando el desvío de los ríos de agua dulce debajo de los glaciares, donde se encuentran con el lecho rocoso. Estos ríos transportan nutrientes al océano. Entonces esta reconfiguración tiene el potencial de afectar la ecología local, así como las comunidades humanas que dependen de ella. El siguiente artículo lo expone
- La retirada de los glaciares de Groenlandia podría afectar la ecología local. Carlos Costa. LIADA, Sección Planeta Azul. Octubre 28, 2020.
Hemos subestimado el ritmo al que se derrite el Ártico
Crédito: Imagen del Observatorio de la Tierra de la NASA de Joshua Stevens , utilizando datos del Centro Nacional de Datos de Nieve y Hielo .
El hielo marino del Ártico se está derritiendo más rápidamente de lo que se suponía. Los modelos climáticos actuales aún tienen que incorporar el fuerte aumento de las temperaturas que se ha producido en los últimos 40 años. Esto, según un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de Copenhague y otras instituciones. La publicación siguiente lo desarrolla.
- Un nuevo estudio advierte: hemos subestimado el ritmo al que se está derritiendo el Ártico. Carlos Costa. LIADA, Sección Planeta Azul. Agosto 12, 2020.
El Océano Ártico estará libre de hielo en verano antes de 2050.
Crédito imagen: Dirk Notz.
Es muy probable que el Océano Ártico en verano esté libre de hielo antes de 2050, al menos temporalmente. La eficacia de las medidas de protección del clima determinará con qué frecuencia y durante cuánto tiempo. Estos son los resultados de un nuevo estudio de investigación en el que participaron 21 institutos de investigación de todo el mundo. A continuación el artículo.
- North pole soon to be ice free in summer. Stephanie Janssen. University of Hamburg. April 20, 2020.
Derretimiento de los glaciares en la Antártida
Nuestra comprensión de lo que se encuentra debajo de la capa de hielo más grande del mundo ha dado otro paso adelante. En este video, quitamos el hielo antártico para revelar un mapa nuevo y mucho más detallado del lecho rocoso. Este mapa, llamado Bedmap2, fue compilado por la «British Antarctic Survey» e incorpora millones de nuevas mediciones. Están incluidos conjuntos de datos sustanciales del satélite ICESat de la NASA y una misión aérea llamada Operación IceBridge.
Crédito: NASA Goddard Space Flight Center.
El artículo explicando este video es:
- NASA’s IceBridge Mission Contributes to New Map of Antarctica. George Hale, NASA’s Goddard Space Flight Center. June 4, 2013. Last Updated: Aug. 7, 2017.
Pérdida de una sección importante de la capa de hielo de la Antártida occidental
Crédito de imagen: NASA / GSFC / SVS.
El hallazgo de que la eventual pérdida de una sección importante de la capa de hielo de la Antártida occidental «parece imparable», no fue completamente inesperado. El estudio, sigue décadas de investigación y teoría que sugieren que la capa de hielo de la Antártida Occidental es inherentemente vulnerable al cambio.
- The «Unstable» West Antarctic Ice Sheet: A Primer. Alan Buis. NASA / JPL. May 12, 2014.
El glaciar Thwaites
La cantidad de hielo que fluye del glaciar antártico Thwaites, se ha duplicado en el lapso de tres décadas. Los científicos creen que podría sufrir cambios aún más dramáticos en el futuro cercano.
- Thwaites Glacier Transformed. Kathryn Hansen. NASA Earth Observatory. Feb 6, 2020.
Créditos: Imágenes del Observatorio de la Tierra de la NASA por Lauren Dauphin, utilizando datos de Landsat del Servicio Geológico de EE . UU . Interpretación de imágenes de Christopher Shuman (NASA / UMBC) y Ted Scambos (Universidad de Colorado).
El derretimiento del Glaciar Pine Island
El glaciar Pine Island, un glaciar de salida es solo uno de los muchos alrededor del perímetro de la Antártida. Los datos recopilados desde el suelo, el aire y el espacio confirman que Pine Island merece una atención especial. Los glaciares Pine Island y Thwaites, son dos de las principales vías de entrada del hielo al mar de Amundsen. Por ellos fluye el hielo desde la capa de hielo de la Antártida occidental. Pine Island es uno de los glaciares de más rápido retroceso en la Antártida.
- The Wide View of a Shrinking Glacier: Retreat at Pine Island. Historia de Kathryn Hansen. Desarrollo y diseño de imagen por Lauren Dauphin. April 9, 2019.
- Damage accelerates ice shelf instability and mass loss in Amundsen Sea Embayment. Stef Lhermitte, Sainan Sun, Christopher Shuman, Bert Wouters, Frank Pattyn, Jan Wuite, Etienne Berthier, Thomas Nagler. Proceedings of the National Academy of Sciences. Sep 2020, 201912890; DOI: 10.1073/pnas.1912890117.
Sobre el aumento del Nivel del Mar
Créditos: (ERS-1, ERS-2, Envisat, TOPEX / Poseidon, Jason-1, Jason-2, Geosat Follow-on, CryoSat-2 y SARAL / AltiKa) / productos SL_cci ECV (v2.0) / ESA.
Una introducción al tema clara en forma sinóptica se encuentra en:
- Sea Level Overview. Climate Change Initiative (CCI) / European Space Agency (ESA).
Crédito: Estudio de visualización científica de la NASA.
Dirigidos a presentar al público general el tema del Nivel del Mar de forma pedagógica y con buenas ilustraciones están los siguientes excelentes artículos.
- Sea Level 101: What Determines the Level of the Sea? Alan Buis. NASA /JPL / Blog: Ask Nasa Climate. June 3, 2020.
- Sea Level 101, Part Two: All Sea Level is ‘Local’. Alan Buis. NASA /JPL / Blog: Ask Nasa Climate. July 14, 2020.
Curiosidades
¿Cómo podemos medir el calentamiento del Océano?
Crédito: Programa Explorador Okeanos de NOAA, INDEX-SATAL 2010 , CC BY 2.0.
A medida que los gases de efecto invernadero se acumulan en la atmósfera de la Tierra, el planeta retiene el calor. Calor que de otro modo se disiparía en el espacio. La mayor parte de ese calor adicional está siendo absorbido por el océano. Los investigadores ahora han recurrido a una fuente de datos poco probable, los terremotos, para estudiar qué tan rápido se calienta el agua de mar. Sus mediciones revelan que el Océano Índico se está calentando aproximadamente en 0,044 K por década. Eso es significativamente más rápido que la velocidad medida por una serie de flotadores autónomos, informaron los autores.
- Los terremotos revelan la rapidez con la que se calienta el océano. Carlos Costa. LIADA, Sección Planeta Azul. Octubre 18, 2020.