Plataforma de hielo que frena el glaciar antártico clave tras años de fallas

La ruptura de la plataforma este de Thwaites acelerará el aumento del nivel del mar

Al pie del glaciar Thwaites hay una plataforma de hielo de 45 kilómetros. Ha comenzado a desmoronarse.
 Crédito: NASA ICE
/ James Yungel.

Ha comenzado una ruptura alarmante al pie del vulnerable Glaciar Thwaites de la Antártida, cuya agua de deshielo ya es responsable de aproximadamente el 4% del aumento global del nivel del mar. Thwaites, una capa de hielo del tamaño de Florida, termina su deslizamiento hacia el océano como una plataforma flotante de hielo de 45 kilómetros de ancho. Pero ahora, esta plataforma de hielo, dividida por fisuras recientemente detectadas en su superficie y parte inferior, es probable que se rompa en los próximos 5 años más o menos, informaron los científicos hoy en una reunión de la Unión Geofísica Estadounidense.

El signo más dramático de una falla inminente es un conjunto de fracturas diagonales que casi abarcan todo la plataforma. El mes pasado, los satélites detectaron un movimiento acelerado del hielo a lo largo de las fracturas, dice Erin Pettit, Glacióloga de la Universidad Estatal de Oregón, Corvallis, que forma parte de una expedición de varios años que estudia el glaciar. La plataforma es un poco como un parabrisas con una serie de grietas que se abren lentamente, dice ella. “Es como, que debería comprar un parabrisas nuevo. Y un día, bang, hay un millón de otras grietas allí».

Una vez que la plataforma de hielo se rompa, es probable que grandes secciones del glaciar ahora restringidas de moverse por ella se aceleren, dice Ted Scambos, Glaciólogo de la Universidad de Colorado, Boulder, y líder de la expedición Thwaites. En el peor de los casos, esta parte de Thwaites podría triplicar su velocidad, aumentando la contribución del glaciar al nivel del mar global en el corto plazo al 5%, dice Pettit.

Aún más preocupante es el proceso que ha debilitado la plataforma de hielo: incursiones de agua tibia del océano debajo de la plataforma, que los científicos de la expedición detectaron con un sumergible robótico. Debido a que Thwaites se encuentra por debajo del nivel del mar en un suelo que se aleja de la costa, es probable que el agua cálida lo derrita hacia el interior, debajo del glaciar, liberando su vientre del lecho rocoso. Un colapso de todo el glaciar, que algunos investigadores creen que está a solo siglos de distancia, elevaría el nivel global del mar en 65 centímetros. Y debido a que Thwaites ocupa una cuenca profunda en la que fluirían los glaciares vecinos, su desaparición podría eventualmente conducir a la pérdida de toda la capa de hielo de la Antártida Occidental, que encierra 3,3 metros de aumento global del nivel del mar. “Eso sería un cambio global”, dice Robert DeConto, Glaciólogo de la Universidad de Massachusetts, Amherst. «Nuestras costas se verán diferentes desde el espacio».

Aunque no está claro si la plataforma se derrumbará en 1 año o 10 años, Pettit y sus colegas están realizando un trabajo importante, agrega DeConto, que no está afiliado al equipo de Thwaites. Los océanos simplemente se están calentando demasiado para estas capas de hielo marino, que se formaron en condiciones mucho más frías que las actuales, dice. «Este hielo de origen marino no va a volver».

Explorar el futuro de esta piedra angular de la capa de hielo de la Antártida occidental es el objetivo de la Colaboración Internacional Thwaites Glacier Collaboration (ITGC), una expedición de varios años y más de 50 millones de dólares financiada por los Estados Unidos y el Reino Unido. El glaciar, lejos de cualquier estación de investigación, es difícil de alcanzar en las mejores circunstancias, y la primera campaña científica de ITGC en el hielo, en el verano Antártico de 2019-20, enfrentó fuertes tormentas. Pero el equipo logró erigir varios campamentos temporales, incluido uno en el medio de la plataforma de hielo y otro más arriba, cerca de la línea de conexión a tierra donde el glaciar se separa del continente.

En la parte superior de la plataforma de 300 metros de espesor, los investigadores utilizaron un radar de penetración en el suelo para obtener imágenes de la parte inferior del hielo. Se sorprendieron al descubrir que no era plano y liso, sino que estaba excavado en una serie de valles al revés, de unos 50 metros de profundidad. Estas ondulaciones provocan un estrés en la plataforma de hielo, y el equipo vio signos de ese estrés: se habían formado fracturas en el vértice de cada valle, dice Pettit. «Están esperando ser activados de una nueva manera».

Mientras tanto, en el campamento glaciar arriba, los investigadores dirigidos por Britney Schmidt, una Científica Planetaria de la Universidad de Cornell, cavaron un pozo y enviaron un robot con instrumentos llamado Icefin que lo atravesó hasta el océano escondido debajo. Schmidt luego navegó con Icefin hasta el punto donde se unieron el hielo y la roca. Casi en todas partes, incluso en la propia línea de conexión del hielo a tierra, el agua estaba 1 °C ó 2 °C por encima del punto de congelación. Aunque no es inesperado, dado el retroceso de 10 kilómetros de la línea de conexión a tierra en la última década, fue una señal segura del alcance extendido de aguas cálidas marcadas por el cambio climático.

Agrietamiento de la piedra angular.
La plataforma de hielo al pie del glaciar Thwaites, la piedra clave vulnerable de la capa de hielo de la Antártida occidental, está comenzando a desmoronarse. 
Eso podría acelerar el colapso del glaciar, que contiene suficiente agua para elevar el nivel del mar en 65 centímetros. Crédito: N. Desai / Science.

Durante sus estudios, Icefin también escaneó la parte inferior del hielo con un láser y encontró valles similares a los que se ven glaciar abajo. Las variaciones locales en la temperatura del agua sugirieron que los valles crean turbulencias que atraen aguas más cálidas, lo que los profundiza, dice Peter Washam, Oceanógrafo de Cornell. «Son realmente puntos calientes de fusión».

Los investigadores han incluido muchas de estas observaciones en modelos informáticos de la plataforma de hielo, como se detalla en uno de los tres artículos sobre Thwaites en la revista Cryosphere. Los modelos sugieren que las extensas grietas en la superficie observadas en los últimos 5 años se han abierto a medida que el hielo se adelgaza por el derretimiento entorno a una montaña submarina en alta mar, que durante mucho tiempo ayudó a contener la plataforma de hielo. Varias de estas grietas, incluida una apodada «la daga», ahora se extienden hacia el centro de la plataforma. Una vez allí, pueden hacer que las grietas incipientes en los valles inferiores crezcan y debiliten aún más la plataforma, dice Pettit.

El problema más nuevo es el crecimiento de las fracturas diagonales, que se extienden más de 40 kilómetros desde la línea de tierra hasta la montaña de la costa. Aunque el hielo directamente detrás de la montaña todavía parece estar contenido, las estaciones de GPS colocadas durante la primera temporada de campo muestran que el deslizamiento a lo largo de la zona de fractura está permitiendo que otro hielo maniobre alrededor de la montaña, lo que probablemente acelerará la grieta. «Tiene suficiente libertad ahora que puede cambiar su ruta», dice Pettit.

Con varias temporadas restantes en la campaña de ITGC, los investigadores podrán observar cómo se desintegra la plataforma y tendrán que recuperar sus instrumentos antes de que el hielo se agriete, con varias fisuras a solo 3 kilómetros de su antiguo campamento. La falla de la plataforma de hielo será una advertencia de que Thwaites, y el resto de la capa de hielo de la Antártida occidental, podrían comenzar a ver pérdidas significativas en décadas, especialmente si las emisiones de carbono no comienzan a disminuir, dice Pettit. «Empezaremos a ver algo de eso antes de que deje esta Tierra».

Fuente: Science Magazine.

Artículo original:Ice shelf holding back keystone Antarctic glacier within years of failure‘. Paul Voosen. Dec. 13, 2021.

Material relacionado

Groenlandia y la Antártida albergan la mayor parte del hielo glacial del mundo, incluidas sus dos únicas capas de hielo. Esto las convierte en áreas 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.
Crédito: 
NASA
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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.

La base de roca debajo de la capa de hielo antártica. Nuestra comprensión de lo que se encuentra debajo de la capa de hielo más grande del mundo ha dado otro salto hacia adelante. En este video, quitamos el hielo antártico para revelar un mapa nuevo y mucho más detallado del lecho rocoso a continuación. Este mapa, llamado Bedmap2, fue compilado por el British Antarctic Survey e incorpora millones de nuevas mediciones, 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:

Pérdida de una sección importante de la capa de hielo de la Antártida occidental

La región del mar de Amundsen es solo una fracción de toda la capa de hielo de la Antártida occidental. Pero contiene suficiente hielo para elevar el nivel del mar global en 4 pies (1,2 metros).
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.

El Glaciar Thwaites

La primera imagen arriba, muestra la lengua de hielo flotante del glaciar el 2 de Diciembre de 2001, poco antes de que partiera el Iceberg B-22. Fue adquirida con el «Enhanced Thematic Mapper Plus» (ETM +) en el Landsat 7. La segunda imagen, adquirida con el Operational Land Imager  (OLI) en el Landsat 8 , muestra el glaciar el 28 de Diciembre de 2019.
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).

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.

EL estudio del Glaciar Thwaites: el Proyecto ITGC

Las mayores agencias de financiación de las Ciencias de la Tierra en el Reino Unido y los Estados Unidos están colaborando para investigar uno de los glaciares más inestables de la Antártida. La Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. (NSF) y el Consejo de Investigación del Medio Ambiente Natural del Reino Unido (NERC) se están uniendo para estudiar un glaciar que cambia rápidamente y aproximadamente del mismo tamaño que Florida o Gran Bretaña.

La asociación NERC y NSF, llamada International Thwaites Glacier Collaboration (ITGC), cubre la investigación en el glaciar Thwaites y su región oceánica adyacente; el glaciar desemboca en Pine Island Bay, parte del mar de Amundsen. ITGC es el mayor proyecto conjunto entre el Reino Unido y los EE. UU. realizado en el continente sur en 70 años.

A partir de 2018, y por un período de cinco años, equipos de científicos explorarán el océano y los sedimentos marinos, medirán las corrientes que fluyen hacia el hielo profundo y examinarán el estiramiento, la flexión y el molido del glaciar sobre el paisaje de abajo. El proyecto involucrará a más de 60 científicos y estudiantes.

El sitio del Proyecto, que contiene toda la información sobre el Glaciar Thwaites y su investigación es:

Sobre el equipo robótico Icefin

Oceanógrafo robótico. Icefin es un vehículo submarino híbrido remoto o autónomo (ROV / AUV) que es modular y portátil; 
es esencialmente un oceanógrafo robótico pequeño, de largo alcance, de aguas profundas, bajo el hielo.
Crédito: Icefin.

Icefin tiene como objetivo caracterizar los entornos bajo el hielo utilizando sensores de sonar, químicos y biológicos para explorar las condiciones del hielo y el agua alrededor y debajo de las plataformas de hielo.

A través de Icefin, podemos explorar la Tierra simultáneamente y desarrollar la tecnología que necesitamos para algún día explorar otros océanos en nuestro Sistema Solar.

Los científicos del Instituto de Tecnología de Georgia están utilizando un robot llamado ICEFIN para explorar el mundo debajo del hielo marino de la Antártida. El ‘Wall Street Journal’ (WSJ) siguió al equipo durante un despliegue reciente para descubrir por qué el proyecto podría algún día permitir la exploración de los lejanos mundos oceánicos del Sistema Solar. Crédito: Wall Street Journal.

El sitio del Robot es:

En particular la investigación con Icefin del derretimiento del Glaciar Thwaites sobre el lecho de roca:

El Robot Icefin ofrece a los científicos material de archivo único en su tipo y datos valiosos de las profundidades del glaciar Thwaites en la Antártida en la zona de conexión a tierra. Crédito: Icefin.

Científicos del JPL, de la UCI y la NASA descubren una amenaza adicional para las plataformas de hielo flotantes de la Antártida

La mezcla de hielo, una combinación de fragmentos de la plataforma de hielo, nieve arrastrada por el viento y agua de mar congelada, puede actuar como un pegamento para fusionar grandes fisuras en el hielo flotante en la Antártida. Investigadores de la UCI y la NASA JPL descubrieron que un adelgazamiento de la sustancia con el tiempo puede provocar la apertura de fisuras, lo que lleva al desprendimiento de grandes icebergs. 
Crédito: Operación Beck / NASA IceBridge.

Glaciólogos de la Universidad de California, Irvine y el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA han examinado la dinámica subyacente al desprendimiento del iceberg A68 del tamaño de Delaware de la plataforma de hielo Larsen C de la Antártida en Julio de 2017. Encontraron que la causa probable sea un adelgazamiento de la mezcla de hielo, una mezcla fangosa de nieve arrastrada por el viento, escombros de iceberg y agua de mar congelada que normalmente funciona para curar las grietas.

En un artículo publicado hoy en ‘Proceedings of the National Academy of Sciences‘, los investigadores informan que sus estudios de modelado mostraron que el adelgazamiento de la melange es uno de los principales impulsores del colapso de la plataforma de hielo. La circulación del agua del océano debajo de las plataformas de hielo y el calentamiento radiativo desde arriba, dicen, deterioran gradualmente la mezcla de hielo a lo largo de las décadas.

Otro factor que desencadena la pérdida de hielo antártico

Una banda de nubes en un río atmosférico que se extiende desde América del Sur hasta la zona de hielo marino antártico. Imagen tomada el 16 de Septiembre de 2017.
Crédito imagen: NASA.

Los ríos de aire cálido y húmedo antárticos son protagonistas en la creación de agujeros masivos en el hielo marino del mar de Weddell. Pueden influir en las condiciones del océano en todo el vasto continente, así como en el cambio climático. La explicación, a continuación.

La anatomía de la pérdida de hielo glacial

Los científicos de la NASA atraviesan el paisaje helado de la Antártida, remolcando instrumentos científicos y equipo para clima frío con ellos. El equipo tuvo la tarea de recopilar datos terrestres para verificar la precisión de las mediciones realizadas por el satélite IceSat-2. 
Crédito: NASA
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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.

El siguiente artículo lo presenta en detalle:

El colapso generalizado de la capa de hielo de la Antártida Occidental es evitable

Hielo antártico.
Crédito imagen: Long Ma, Unplash.

El aumento del nivel del mar ya está haciendo que los daños de las tormentas sean más costosos, lo que se suma al impacto en aproximadamente 700 millones de personas que viven en áreas costeras bajas en riesgo de inundaciones.

Los científicos esperan que el aumento del nivel del mar exacerbe los daños causados ​​por las marejadas ciclónicas y las inundaciones costeras durante las próximas décadas. Pero predecir cuánto y qué tan rápido subirán los mares este siglo es difícil, principalmente debido a las incertidumbres sobre cómo se comportará la capa de hielo de la Antártida.

Las proyecciones recientes del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático ( IPCC ) sobre la contribución de la Antártida al aumento del nivel del mar muestran una superposición considerable entre los escenarios de bajas y altas emisiones.

Pero en nuestra nueva investigación, mostramos que el colapso generalizado de la capa de hielo de la Antártida occidental es evitable si podemos mantener el calentamiento global por debajo del objetivo de París de 2 ℃.

En la Antártida occidental, el interior de la capa de hielo se asienta sobre un lecho rocoso que se encuentra muy por debajo del nivel del mar. A medida que el Océano Austral se calienta, a los científicos les preocupa que la capa de hielo continúe retrocediendo, lo que podría elevar el nivel del mar en varios metros.

Cuándo y qué tan rápido podría ocurrir este proceso depende de una serie de factores que aún son inciertos.

Nuestra investigación cuantifica mejor estas incertidumbres y muestra que el impacto total de las diferentes trayectorias de emisiones en la Antártida puede que no se aclare hasta después del 2100. Pero las consecuencias de las decisiones que tomemos en esta década se sentirán durante siglos.

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