La capa de hielo de Groenlandia está cerca de un punto de derretimiento sin retorno

capa de hielo de Groenlandia sur
Gran parte de la capa de hielo del sur de Groenlandia, que se muestra aquí, se derretirá irreversiblemente si emitimos alrededor de 1.000 gigatoneladas de carbono, según los modelos de un nuevo estudio de Geophysical Research Letters. Crédito: NASA GSFC

Si se derrite por completo, el nivel global del mar subiría unos 7 metros

La capa de hielo de Groenlandia cubre 1,7 millones de kilómetros cuadrados (660.200 millas cuadradas) en el Ártico. Si se derrite por completo, el nivel global del mar subiría unos 7 metros (23 pies), pero los científicos no están seguros de qué tan rápido podría derretirse la capa de hielo.

El modelado de puntos de inflexión, que son umbrales críticos en los que el comportamiento de un sistema cambia de manera irreversible, ayuda a los investigadores a descubrir cuándo podría ocurrir ese derretimiento.

Basado en parte en las emisiones de carbono, un nuevo estudio que utilizó simulaciones identificó dos puntos de inflexión para la capa de hielo de Groenlandia: la liberación de 1.000 gigatoneladas de carbono a la atmósfera hará que se derrita la parte sur de la capa de hielo; unas 2.500 gigatoneladas de carbono significan la pérdida permanente de casi toda la capa de hielo.

Habiendo emitido alrededor de 500 gigatoneladas de carbono, estamos a medio camino del primer punto de inflexión.

"El primer punto de inflexión no está lejos de las condiciones climáticas actuales, por lo que corremos el peligro de cruzarlo", dijo Dennis Höning, un científico climático del Instituto Potsdam para la Investigación del Impacto Climático que dirigió el estudio. "Una vez que comencemos a deslizarnos, nos caeremos de este acantilado y no podremos volver a subir".

La capa de hielo de Groenlandia ya se está derritiendo; entre 2003 y 2016, perdió alrededor de 255 gigatoneladas (miles de millones de toneladas) de hielo cada año. Gran parte del derretimiento hasta la fecha se ha producido en la parte sur de la capa de hielo. La temperatura del aire y del agua, las corrientes oceánicas, la precipitación y otros factores determinan qué tan rápido se derrite la capa de hielo y dónde pierde hielo.

La complejidad de cómo se influyen entre sí esos factores, junto con los largos plazos que los científicos deben considerar para derretir una capa de hielo de este tamaño, dificultan predecir cómo responderá la capa de hielo a diferentes escenarios climáticos y de emisiones de carbono.

Investigaciones anteriores identificaron un calentamiento global de entre 1 grado y 3 grados Celsius (1,8 a 5,4 grados Fahrenheit) como el umbral más allá del cual la capa de hielo de Groenlandia se derretirá de manera irreversible.

derretimiento de la capa de hielo de Groenlandia

Imagen: Estados de equilibrio del volumen de la capa de hielo de Groenlandia (GIS) (puntos negros) con respecto a la era preindustrial en función de la concentración atmosférica de CO2 (arriba a la izquierda) y la anomalía de temperatura correspondiente (arriba a la derecha). La curva azul se refiere al aumento de la concentración de CO2 a partir del GIS preindustrial, las otras curvas a la disminución del CO2 a partir de un GIS completamente libre de hielo (curva roja) y de estados intermedios (curvas amarilla y morada), respectivamente. El panel inferior ilustra el grosor GIS en los puntos A–D. Crédito: Geophysical Research Letters (2023). DOI: 10.1029/2022GL101827

Para modelar de manera más completa cómo podría evolucionar con el tiempo la respuesta de la capa de hielo al clima, el nuevo estudio de Höning utilizó por primera vez un modelo complejo de todo el sistema de la Tierra, que incluye todos los procesos clave de retroalimentación climática, junto con un modelo de comportamiento de la capa de hielo.

Primero usaron simulaciones con temperaturas constantes para encontrar estados de equilibrio de la capa de hielo, o puntos donde la pérdida de hielo igualaba la ganancia de hielo. Luego realizaron un conjunto de simulaciones de 20.000 años de duración con emisiones de carbono que oscilaban entre 0 y 4.000 gigatoneladas de carbono.

De entre esas simulaciones, los investigadores derivaron el punto de inflexión de carbono de 1.000 gigatoneladas para el derretimiento de la parte sur de la capa de hielo y el punto de inflexión de carbono de 2.500 gigatoneladas, aún más peligroso, para la desaparición de casi toda la capa de hielo.

causas del derretimiento de la capa de hielo de Groenlandia

Imagen: Mapa de los cuatro elementos de inflexión climática que interactúan. Cada flecha representa un mecanismo de interacción física entre un par de elementos de inflexión, que pueden ser desestabilizadores (indicados como +), estabilizadores (indicados como -) o poco claros (indicados como ±). AMAZ, selva amazónica; GIS, capa de hielo de Groenlandia; WAIS, capa de hielo de la Antártida occidental.

A medida que la capa de hielo se derrita, su superficie estará en elevaciones cada vez más bajas, expuesta a temperaturas del aire más cálidas. Las temperaturas más cálidas del aire aceleran el derretimiento, lo que hace que baje y se caliente aún más.

Las temperaturas globales del aire deben permanecer elevadas durante cientos de años o incluso más para que sea efectivo este ciclo de retroalimentación; un parpadeo rápido de 2 grados Celsius (3,6 grados Fahrenheit) no lo desencadenaría, dijo Höning.

Pero una vez que el hielo cruza el umbral, inevitablemente continuará derritiéndose. Incluso si el dióxido de carbono atmosférico se redujera a niveles preindustriales, no sería suficiente para permitir que la capa de hielo vuelva a crecer sustancialmente.

"No podemos continuar con las emisiones de carbono al mismo ritmo durante mucho más tiempo sin arriesgarnos a cruzar los puntos de inflexión", dijo Höning. "La mayor parte del derretimiento de la capa de hielo no ocurrirá en la próxima década, pero no pasará mucho tiempo antes de que ya no podamos trabajar en su contra".

El estudio fue publicado en la revista Geophysical Research Letters: Multistability and Transient Response of the Greenland Ice Sheet to Anthropogenic CO2 Emissions

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