El Thwaites puede provocar una devastadora subida del nivel del mar
Un equipo de glaciólogos dirigido por investigadores de la Universidad de California en Irvine utilizó datos de radar satelital de alta resolución para encontrar evidencia de la intrusión de agua de mar cálida y a alta presión a muchos kilómetros debajo del hielo del glaciar Thwaites de la Antártida Occidental, siniestramente apodado glaciar del Juicio Final.
En un nuevo estudio el equipo dirigido por la UC Irvine dijo que el contacto generalizado entre el agua del océano y el glaciar, un proceso que se replica en toda la Antártida y Groenlandia, provoca un "vigoroso derretimiento" y puede requerir una reevaluación de las proyecciones globales de la subida del nivel del mar.
Los glaciólogos se basaron en datos recopilados de marzo a junio de 2023 por la misión del satélite comercial finlandés ICEYE. Los satélites ICEYE forman una "constelación" en órbita polar alrededor del planeta, utilizando InSAR (radar interferómetro de apertura sintética) para monitorear persistentemente los cambios en la superficie de la Tierra. Muchos pases de una nave espacial sobre un área pequeña definida producen resultados de datos fluidos. En el caso de este estudio, mostró el ascenso, caída y curvatura del glaciar Thwaites.
"Estos datos del ICEYE proporcionaron una serie de observaciones diarias de largo plazo que se ajustan estrechamente a los ciclos de mareas", dijo el autor principal Eric Rignot, profesor de ciencia del sistema terrestre de UC Irvine.
"En el pasado, teníamos algunos datos disponibles esporádicamente, y con sólo esas pocas observaciones era difícil entender qué estaba sucediendo. Cuando tenemos una serie de tiempo continua y la comparamos con el ciclo de las mareas, vemos que el agua de mar entra durante la marea alta y retrocede y, a veces, sube más por debajo del glaciar y queda atrapada. Gracias a ICEYE, estamos empezando a presenciar esta dinámica de marea por primera vez".
"Hasta ahora, algunos de los procesos más dinámicos de la naturaleza han sido imposibles de observar con suficiente detalle o frecuencia para permitirnos comprenderlos y modelarlos. La observación de estos procesos desde el espacio y el uso de imágenes de radar satelitales, que proporcionan mediciones InSAR con precisión de centímetros con una frecuencia diaria incluso hasta tres veces al día, marca un importante avance", dijo Michael Wollersheim, director de análisis del ICEYE.
Imagen: Captura de pantalla de una vista en 3D del movimiento de marea del glaciar Thwaites, en la Antártida occidental, registrada por la constelación del radar de apertura sintética (SAR) del ICEYE basada en imágenes adquiridas los días 11, 12 y 13 de mayo de 2023. Los niveles de curvas de nivel son curvas de nivel de la topografía del lecho a intervalos de 50 m. Cada ciclo de color de franja interferométrica es un cambio de fase de 360 grados, equivalente a un desplazamiento de 1,65 cm en la distancia de la línea de visión de la superficie del hielo. El interferograma está superpuesto a una imagen Landsat 9 adquirida en febrero de 2023.
Rignot dijo que el proyecto le ayudó a él y a sus colegas a comprender mejor el comportamiento del agua de mar en la parte inferior del glaciar Thwaites. Dijo que el agua de mar que llega a la base de la capa de hielo, combinada con el agua dulce generada por el flujo geotérmico y la fricción, se acumula y "tiene que fluir hacia alguna parte". El agua se distribuye a través de conductos naturales o se acumula en cavidades, creando suficiente presión para elevar la capa de hielo.
"Hay lugares donde el agua está casi a la presión del hielo suprayacente, por lo que sólo se necesita un poco más de presión para empujar el hielo hacia arriba", dijo Rignot. "Luego, el agua se comprime lo suficiente como para levantar una columna de más de media milla de hielo".
Y no es un agua de mar cualquiera. Durante décadas, Rignot y sus colegas han estado recopilando evidencia del impacto del cambio climático en las corrientes oceánicas, que empujan agua de mar más cálida hacia las costas de la Antártida y otras regiones de hielo polar.
El agua profunda circumpolar es salada y tiene un punto de congelación más bajo. Mientras que el agua dulce se congela a cero grados Celsius, el agua salada se congela a menos dos grados, y esa pequeña diferencia es suficiente para contribuir al "vigoroso derretimiento" del hielo basal como se encuentra en el estudio.
"Thwaites es el lugar más inestable de la Antártida y contiene el equivalente a 60 centímetros de subida del nivel del mar. La preocupación es que estamos subestimando la velocidad a la que está cambiando el glaciar, lo que sería devastador para las comunidades costeras de todo el mundo", dijo la coautora Christine Dow, profesora de la Facultad de Medio Ambiente de la Universidad de Waterloo en Ontario, Canadá.
Rignot dijo que espera que los resultados de este proyecto impulsen más investigaciones sobre las condiciones debajo de los glaciares antárticos, evaluaciones con robots autónomos y más observaciones satelitales.
Imagen: Zona de puesta a tierra del océano versus zona de puesta a tierra del hielo de un sistema de capa de hielo/plataforma de hielo. El CDW que llena la cavidad de hielo está codificado por colores según la temperatura, desde azul (frío) hasta rojo (cálido). La zona de varada del océano siempre está inundada de CDW. La zona de congelación del hielo alterna entre inundada y no inundada con cambios en la marea oceánica y la presión atmosférica. La intrusión de agua de mar se propaga más allá de la zona de encallamiento del hielo a intervalos irregulares.
"Hay mucho entusiasmo por parte de la comunidad científica por ir a estas remotas regiones polares para recopilar datos y mejorar nuestra comprensión de lo que está sucediendo, pero la financiación se está quedando atrás", dijo.
"Operamos con el mismo presupuesto en 2024 en dólares reales que teníamos en los años 1990. Necesitamos hacer crecer la comunidad de glaciólogos y oceanógrafos físicos para abordar estos problemas de observación más temprano que tarde, pero en este momento todavía estamos escalando el Monte Everest con zapatillas de tenis".
A corto plazo, Rignot, que también es científico senior de proyectos en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, dijo que este estudio proporcionará un beneficio duradero a la comunidad de modelización de capas de hielo.
"Si ponemos este tipo de interacción océano-hielo en modelos de capas de hielo, espero que seamos capaces de reproducir mucho mejor lo que ha sucedido en el último cuarto de siglo, lo que conducirá a un mayor nivel de confianza en nuestra proyecciones", afirmó. "Si pudiéramos agregar este proceso que describimos en el artículo, que no está incluido en la mayoría de los modelos actuales, las reconstrucciones del modelo deberían coincidir mucho mejor con las observaciones. Sería una gran victoria si pudiéramos lograrlo".
Dow añadió: "Por el momento no tenemos suficiente información para decir de una forma u otra cuánto tiempo falta antes de que la intrusión de agua del océano sea irreversible. Al mejorar los modelos y centrar nuestra investigación en estos glaciares críticos, intentaremos fijar estas cifras al menos durante décadas, en lugar de siglos. Este trabajo ayudará a las personas a adaptarse a los cambios en los niveles del océano, además de centrarse en reducir las emisiones de carbono para evitar el peor de los casos".
El estudio se ha publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences: Widespread seawater intrusions beneath the grounded ice of Thwaites Glacier, West Antarctica
