HOJA DE HIELO
El rastreo de miles de mediciones satelitales utilizando inteligencia artificial ha mostrado a los investigadores del Servicio Geológico de Dinamarca y Groenlandia y la Universidad de Copenhague que el agua derretida en los túneles debajo de la capa de hielo de Groenlandia hace que cambie de velocidad y, en algunos lugares, acelere mucho hacia el océano. Esto puede aumentar el derretimiento, especialmente en un clima cálido, razón por la cual los investigadores del estudio creen que es importante vigilar.
La capa de hielo de Groenlandia es enorme y constituye casi la mitad de toda el agua dulce del hemisferio norte. Pero el aumento de las temperaturas en la Tierra está provocando su derretimiento y el aumento de los océanos del mundo. Como tal, los movimientos de la capa de hielo son monitoreados de cerca.
Usando extensas mediciones satelitales, investigadores del Servicio Geológico de Dinamarca y Groenlandia (GEUS) y el Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague han realizado un estudio que muestra cómo los movimientos de la capa de hielo parecen estar estrechamente relacionados con el flujo de agua de deshielo debajo del hielo.
Usando inteligencia artificial, los investigadores analizaron los movimientos del hielo que ahora pueden dividir en cuatro categorías según los patrones de movimiento. Según los investigadores detrás del estudio, esta información ha estado ausente de nuestra comprensión de por qué la velocidad del hielo en el mismo sitio puede cambiar con el tiempo, lo cual es un conocimiento importante para hacer modelos climáticos más precisos para, entre otras cosas, el aumento del nivel del mar.
«Con la ayuda de grandes cantidades de datos satelitales e inteligencia artificial, podemos identificar y mapear fluctuaciones estacionales generales en grandes partes del borde de la capa de hielo. No solo para un año, sino también para fluctuaciones durante varios años. Por lo tanto, nuestro estudio proporciona una mirada indirecta a los procesos debajo del hielo y la conexión con el agua de deshielo a gran escala. Es muy importante comprender esta conexión en relación con el clima cálido del futuro, en el que aumentará la cantidad de agua de deshielo», explica Anne Munck Solgaard, investigadora principal de GEUS y autora principal del estudio, ahora publicado en Geophysical Research Letters.
Túneles bajo el hielo
A medida que el agua de deshielo de la superficie llega al fondo del hielo, fluye principalmente hacia el borde de la capa de hielo a través de canales derretidos. Los investigadores han descubierto que el diseño de estos canales, también conocidos como vías de drenaje subglacial, afecta el movimiento del hielo por encima.
Si los canales, que actúan como una especie de sistema de drenaje, son deficientes para desviar el agua, la presión en el fondo aumenta y reduce la fricción entre el hielo y el fondo. Esto a su vez hace que el hielo se mueva más rápido hacia el océano. Y viceversa, si el sistema de drenaje es efectivo, el hielo se mueve más lentamente.
Según Anne Munck Solgaard, el sistema de drenaje no es un conjunto fijo de tuberías o canales de un tamaño específico, sino vías que se desarrollan durante la temporada de deshielo. Lo hacen porque, mientras que el agua de deshielo puede derretir sistemas de drenaje más grandes, el flujo de hielo funciona para cerrar los sistemas. Como tal, el sistema de drenaje puede alternar entre ser eficiente e ineficiente.
«Esto da como resultado cuatro variaciones en la velocidad del hielo que hemos descubierto en varios lugares a lo largo de la capa de hielo. Por ejemplo, la velocidad puede disminuir en medio de la temporada de deshielo, cuando el agua de deshielo es abundante, porque el sistema de drenaje de repente se vuelve eficiente. O el sistema sigue siendo ineficiente y bajo alta presión. Entonces, la velocidad concuerda con la cantidad de agua de deshielo», dice la investigadora principal.
Así, los investigadores han podido ver en qué parte de la capa de hielo se mueve el hielo, de una forma u otra, a lo largo del año. Al hacerlo, pueden obtener información sobre lo que sucede debajo del hielo y observar cómo cambia de un año a otro. Ver mapa en la figura 2.
«Nuestros resultados brindan una mejor comprensión de cómo reacciona la capa de hielo a temperaturas más cálidas y más agua de deshielo, lo que puede ayudarnos a desarrollar futuros modelos climáticos», explica Dina Rapp, estudiante de doctorado y coautora del estudio.
Algunas áreas de hielo se mueven más rápido a medida que aumenta el agua de deshielo, mientras que otras se mueven más lentamente. Esto está relacionado con si el agua de deshielo tiene dificultad o facilidad para escapar de debajo del hielo.
El Grupo 1 muestra un sistema de drenaje ineficiente que es deficiente para desviar el agua porque la presión en el fondo aumenta y reduce la fricción entre el hielo y el fondo, lo que hace que el hielo se mueva más rápido hacia el océano.
El Grupo 2 muestra un sistema de drenaje eficiente, donde la velocidad del hielo puede disminuir en medio de la temporada de deshielo, cuando hay más agua de deshielo, ya que el sistema de drenaje se vuelve efectivo repentinamente.
Grandes cantidades de datos demandan Inteligencia Artificial
Los investigadores utilizaron inteligencia artificial para detectar y separar patrones de movimiento en muchos miles de mediciones, que rápidamente se vuelven inmanejables para el análisis humano. Según la profesora Christine Hvidberg del Instituto Niels Bohr, coautora del estudio, la potencia informática inteligente es cada vez más necesaria.
«En los últimos años, la cantidad de datos satelitales disponibles gratuitamente se ha disparado. Provienen de los satélites Sentinel de la ESA y Landsat de Estados Unidos. Los datos nos permiten mapear la velocidad del hielo en alta resolución, tanto temporal como espacialmente. Es genial, pero también hace que sea completamente imposible obtener una visión general completa de los movimientos y patrones del hielo mirando manualmente a través de series de tiempo. Aquí, la inteligencia artificial y un montón de poder de cómputo nos ayudan a ver patrones y conexiones no descubiertos anteriormente», dice.
Al hacerlo, pueden obtener información sobre lo que sucede debajo del hielo y observar cómo cambia de un año a otro.
Desde 2016, las mediciones continuas de los satélites Sentinel-1 de la ESA se han utilizado para calcular el movimiento de la capa de hielo en el marco del Programa de Monitoreo de la Capa de Hielo de Groenlandia (PROMICE).
Fuente: Niels Bohr Institute, University of Copenhaguen.
Artículo original: ‘New knowledge about ice sheet movement can shed light on when sea levels will rise‘. Febrero 21, 2023.
Material relacionado
¿Cómo se mueven los glaciares? LAPSO DE TIEMPO! | Laboratorio de la Tierra de la BBC
¡Bienvenido al Laboratorio de la Tierra de la BBC!