Si el cambio climático anula el ciclo estacional de hielo y deshielo, se desencadenaría un ciclo de retroalimentación de derretimiento del hielo marino en algunas partes del Ártico canadiense.
En el Archipiélago Ártico Canadiense (AAC), la fuerza de las mareas en el mar de Kitikmeot se encuentra más relacionada con la capa de hielo marino de lo que anteriormente se pensaba y de lo que se ha observado en regiones aledañas. Esta nueva comprensión de la conexión entre el hielo marino y las mareas, que surgió del esfuerzo de un año de monitoreo y modelización sofisticada de las mareas, sugiere que, a medida que el cambio climático alarga la temporada sin hielo en esta región del Ártico, la temporada de mareas fuertes también se prolongará y podría desencadenar un ciclo de retroalimentación de derretimiento del hielo marino.
“En el Kitikmeot, la altura de marea y las corrientes disminuyen cerca de un 50% debido al hielo estacional” explicó Lina M. Rotermund, oceanógrafa de la universidad de Dalhousie en Halifax, N.S., e investigadora principal del proyecto. “Los periodos sin hielo se han vuelto más prolongados, por lo que veremos mareas más fuertes y periodos más cortos de disminución de las mareas.”
El derretimiento del hielo produce mareas más fuertes
Durante el invierno ártico, los mares se congelan y, durante el verano ártico, los mares se deshielan. Este ciclo, tan sencillo como podría parecer, es solo un componente de los cambios estacionales en la criosfera. “Cada invierno, la marea disminuye debido al hielo marino,” señaló Rotermund. En el Ártico, y en cualquier otro sitio, las mareas arrastran nutrientes y calor desde el lecho marino a la superficie y, por lo tanto, juegan un papel importante en la dinámica del océano y los ecosistemas. Asimismo, regulan la producción de hielo marino.
La conexión entre el hielo marino y las mareas se ha estudiado anteriormente en algunas regiones del AAC, pero no con este enfoque en el Kitikmeot, comentó. “En algunas regiones, el cambio estacional en las mareas causado por el hielo marino es muy marcado, mientras que en otras regiones tiene un efecto muy débil”. A pesar de la conexión, la mayoría de los modelos computarizados de crecimiento del hielo marino no consideran el papel que juegan las mareas en la regulación de la ubicación, el grosor, la concentración y el movimiento del hielo ártico.
Para comprender mejor la relación entre el hielo marino y las mareas, los investigadores recopilaron, durante un año, datos de las mareas en el Estrecho de Dease, en el mar de Kitikmeot (al oeste de Iqaluktuuttiaq, también conocido como Cambridge Bay), los cuales se usaron para determinar la altura de marea y las corrientes para ese año. Con estos datos, descubrieron que las mareas, durante el invierno, fueron entre un 50% y un 60% menos profundas y un 65% más lentas que durante el verano. Utilizaron estos datos para construir un modelo de alta resolución de las mareas para toda la región del Kitikmeot, incluyendo sus varios estrechos angostos y superficiales. Estudiaron si la amortiguación de las mareas ocurre de manera general durante el invierno y cómo es que el hielo marino las amortigua.
“La disipación de mareas tan importante que ocurre en el Estrecho de Victoria genera mareas más pequeñas en el mar de Kitikmeot” tanto en el verano como en el invierno, dijo Rotermund. El estrecho de Victoria es un pasaje clave a través del cual entran las mareas del Atlántico hacia el mar de Kitikmeot. Además de eso, el modelo mostró que “durante el invierno, la fricción del hielo marino, así como las obstrucciones formadas por capas gruesas de hielo en el estrecho de Victoria, [generan] una mayor disipación de mareas durante el invierno.” Los investigadores verificaron el modelo usando mediciones de la altura de marea recopiladas a lo largo de la región. Estos resultados fueron publicados en el Journal of Geophysical Research: Oceans en Abril.
¿Podría el cambio climático desencadenar este ciclo de retroalimentación?
Los dos ciclos estacionales de hielo marino y mareas podrían salirse de balance por el incremento del derretimiento de hielo marino, consecuencia del cambio climático causado por la actividad humana. “Menos hielo marino provocará temporadas de mareas fuertes más prolongadas”, comentó Rotermund; “sin embargo, no es el nivel de altura de las mareas, sino las fuertes corrientes de marea las que podrían completar el ciclo de retroalimentación. Las corrientes de marea fuertes pueden provocar la mezcla [vertical] por mareas, especialmente en aguas más superficiales. Durante el invierno ártico, la superficie oceánica es más fría que las capas de agua más profundas. Por lo que la mezcla ocasionada por mareas puede transportar hacia arriba el calor subsuperficial y contribuir al derretimiento del hielo.” Por lo tanto, la disminución del hielo marino genera mareas más fuertes, lo que provoca una mayor disminución del hielo marino.
“En la parte este del océano Ártico, la reciente intensificación de las corrientes de mareas ya ha acarreado más calor del habitual desde el interior del océano hacia la superficie, ocasionando un mayor derretimiento de hielo marino, estableciendo un ciclo de reforzamiento”, comentó el oceanógrafo de la Universidad de Alaska Fairbanks, Igor Polyakov, a Hakai Magazine en Septiembre. “Estudios como este son muy importantes y útiles porque los efectos de las mareas en las aguas del Ártico y los ecosistemas son con frecuencia subestimados”. Polyakov no participó en esta investigación.
El ciclo de retroalimentación entre el hielo marino y las mareas podría tener un papel más importante que el esperado en algunas regiones. “En la región del Kitikmeot las mareas disminuyen aproximadamente un 50% del verano al invierno”, comentó Rotermund, “mientras que en la parte oeste del Archipiélago Ártico Canadiense [la disminución] es de cerca del 25% y en la parte este del Archipiélago Ártico Canadiense es aproximadamente de entre el 5% y el 10%”.
En adelante, comentó, estas diferencias regionales deberán considerarse en los modelos de hielo marino y mareas en el Ártico. Los investigadores siguen monitoreando las mareas y el hielo marino en Kitikmeot y planean estudiar cómo los periodos más prolongados de mareas fuertes afectan a la formación de polinias (espacios abiertos de agua que permanecen sin hielo en áreas dominadas por hielo) y su impacto en los ecosistemas oceánicos.
Fuente: ‘Eos, magazine of the American Geophysical Union (AGU)
Artículo original: Cartier, K. M. S. (2021), Melting Arctic sea ice strengthens tides, Eos, 102, https://doi.org/10.1029/2021EO210560. Published on 21 October 2021.
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