Este proceso de ruptura es la forma en que las plataformas de hielo de la Antártida forman grandes icebergs
Hay suficiente agua congelada en los glaciares de Groenlandia y la Antártida que, si se derritieran, los mares globales subirían muchos metros. Lo que sucederá con estos glaciares en las próximas décadas es la mayor incógnita en el futuro la subida del nivel del mar, en parte porque la física de la fractura de los glaciares aún no se comprende completamente.
Una pregunta crítica es cómo los océanos más cálidos podrían provocar que los glaciares se rompieran más rápidamente. Investigadores de la Universidad de Washington han demostrado la rotura a gran escala más rápida conocida a lo largo de una plataforma de hielo de la Antártida.
El estudio muestra que en 2012 se formó una grieta de 10,5 kilómetros (6,5 millas) en el glaciar Pine Island, una plataforma de hielo en retroceso que retiene la capa de hielo más grande de la Antártida occidental, en aproximadamente cinco minutos y medio. Eso significa que la grieta se abrió a unos 35 metros (115 pies) por segundo, o unos 130 kilómetros por hora.
"Hasta donde sabemos, este es el evento de apertura de fisura más rápido que jamás se haya observado", dijo la autora principal Stephanie Olinger, quien realizó el trabajo como parte de su investigación doctoral en la Universidad de Washington y la Universidad de Harvard, y ahora es investigadora postdoctoral en la Universidad de Stanford.
"Esto muestra que, bajo ciertas circunstancias, una plataforma de hielo puede romperse. Nos dice que en el futuro debemos estar atentos a este tipo de comportamiento, y nos informa cómo podríamos describir estas fracturas en modelos de capas de hielo a gran escala".
Imagen derecha: En esta ilustración, el agua de mar fluye profundamente por debajo de la superficie hacia una grieta de la plataforma de hielo que se abre activamente en la Antártida. Una nueva investigación muestra que estas fisuras pueden abrirse muy rápidamente y que el agua de mar que entra ayuda a controlar la velocidad de rotura de la plataforma de hielo. Crédito: Rob Soto
Una fisura es una grieta que atraviesa los aproximadamente 300 metros (1.000 pies) de hielo flotante de una típica plataforma de hielo antártica. Estas grietas son las precursoras del desprendimiento de las plataformas de hielo, en el que grandes trozos de hielo se desprenden de un glaciar y caen al mar. Estos eventos ocurren a menudo en el glaciar Pine Island: el iceberg observado en el estudio hace mucho que se separó del continente.
"Las plataformas de hielo ejercen una influencia estabilizadora realmente importante sobre el resto de la capa de hielo de la Antártida. Si una plataforma de hielo se rompe, el hielo del glaciar detrás realmente se acelera", dijo Olinger. "Este proceso de ruptura es esencialmente la forma en que las plataformas de hielo de la Antártida forman grandes icebergs".
En otras partes de la Antártida, las fisuras suelen desarrollarse a lo largo de meses o años. Pero pueden suceder más rápidamente en un paisaje en rápida evolución como el glaciar Pine Island, donde los investigadores creen que la capa de hielo de la Antártida occidental ya ha superado un punto de inflexión en su colapso hacia el océano.
Las imágenes de satélite proporcionan observaciones continuas. Pero los satélites en órbita pasan por cada punto de la Tierra sólo cada tres días. Lo que sucede durante esos tres días es más difícil de precisar, especialmente en el peligroso paisaje de una frágil plataforma de hielo antártica.
Imagen: Las imágenes de satélite tomadas el 8 de mayo (izquierda) y el 11 de mayo (derecha), con tres días de diferencia en 2012, muestran una nueva grieta que forma una "Y" que se ramifica a la izquierda de la grieta anterior. Tres instrumentos sísmicos (triángulos negros) registraron vibraciones que se utilizaron para calcular velocidades de propagación de la grieta de hasta 130 kilómetros por hora. Crédito: Olinger et al./AGU Advances
Para el nuevo estudio, los investigadores combinaron herramientas para comprender la formación de la grieta. Utilizaron datos sísmicos registrados por instrumentos colocados en la plataforma de hielo por otros investigadores en 2012 con observaciones de radar desde satélites.
El hielo de un glaciar actúa como un sólido en cortas escalas de tiempo, pero se parece más a un líquido viscoso en largas escalas de tiempo.
"¿La formación de fisuras se parece más a la rotura de un cristal o a la rotura de una masilla? Ésa era la pregunta", dijo Olinger. "Nuestros cálculos para este evento muestran que es mucho más parecido a la rotura de un cristal".
Si el hielo fuera un simple material frágil, debería haberse roto aún más rápido, dijo Olinger. Investigaciones adicionales apuntaron al papel del agua de mar. El agua de mar en las grietas mantiene el espacio abierto contra las fuerzas internas del glaciar. Y dado que el agua de mar tiene viscosidad, tensión superficial y masa, no puede llenar el vacío instantáneamente. En cambio, el ritmo al que el agua de mar llena la grieta que se abre ayuda a frenar la expansión de la grieta.
"Antes de que podamos mejorar el rendimiento de los modelos de capas de hielo a gran escala y las proyecciones de la futura subida del nivel del mar, debemos tener una buena comprensión basada en la física de los diferentes procesos que influyen en la estabilidad de las plataformas de hielo", dijo Olinger.
Los coautores del estudio son Brad Lipovsky y Marine Denolle, ambos miembros de la facultad de ciencias terrestres y espaciales de la Universidad de Washington que comenzaron a asesorar el trabajo mientras estaban en la Universidad de Harvard.
El estudio se ha publicado recientemente en AGU Advances: Ocean Coupling Limits Rupture Velocity of Fastest Observed Ice Shelf Rift Propagation Event
