El mapeo submarino aporta nuevos conocimientos sobre el derretimiento de las plataformas de hielo de la Antártida
Un equipo de investigación internacional, que incluye científicos de la Universidad de East Anglia (UEA), desplegó un sumergible no tripulado debajo de la plataforma de hielo Dotson en la Antártida occidental.
El vehículo submarino, "Ran", fue programado para sumergirse en la cavidad de la plataforma de hielo de 350 metros de espesor y escanear el hielo sobre ella con un avanzado sonar. Durante 27 días, el submarino viajó más de 1.000 kilómetros de ida y vuelta bajo la plataforma, alcanzando 17 kilómetros dentro de la cavidad.
Una plataforma de hielo es una masa de hielo glacial, alimentada desde tierra por glaciares tributarios, que flota en el mar por encima de una cavidad de la plataforma de hielo. La plataforma de hielo Dotson es parte de la capa de hielo de la Antártida occidental (y está junto al glaciar Thwaites), que se considera que tiene un impacto potencialmente grande en la futura subida del nivel del mar debido a su tamaño y ubicación.
Imagen: El vehículo submarino autónomo Ran fue programado para realizar misiones bajo la plataforma de hielo. Se utilizó un avanzado sistema de sonar multihaz para mapear la parte inferior del hielo a una distancia de unos 50 metros. Crédito: Anna Wåhlin / Science Advances
Los científicos encontraron algunas cosas que no estaban previstas. Por ejemplo, el glaciar se derrite más rápido allí donde fuertes corrientes submarinas erosionan su base. Utilizando el sumergible, pudieron medir por primera vez las corrientes debajo del glaciar y demostrar por qué se derrite tan rápido la parte occidental de la plataforma de hielo Dotson. También encontraron evidencia de un nivel muy alto de fusión en fracturas verticales que se extienden a través del glaciar.
Sin embargo, el equipo también detectó nuevos patrones en la base del glaciar que plantean interrogantes. El mapeo mostró que la base no es lisa, sino que hay un paisaje de hielo con picos y valles con mesetas y formaciones que se asemejan a dunas de arena. Los investigadores plantean la hipótesis de que podrían haberse formado por el flujo de agua bajo la influencia de la rotación de la Tierra.
"Anteriormente hemos utilizado datos satelitales y núcleos de hielo para observar cómo cambian las plataformas de hielo con el tiempo. "Al introducir el sumergible en la cavidad, pudimos obtener mapas de alta resolución de la parte inferior del hielo. Es un poco como ver por primera vez la cara oculta de la luna", dijo la autora principal Anna Wåhlin, profesora de Oceanografía en la Universidad de Gotemburgo en Suecia.
La expedición se llevó a cabo en regiones de hielo a la deriva en la Antártida Occidental en 2022 durante un crucero de investigación para el proyecto TARSAN, una iniciativa que forma parte de la Colaboración Internacional del Glaciar Thwaites. El proyecto está estudiando cómo influyen los procesos atmosféricos y oceánicos en el comportamiento de las plataformas de hielo Thwaites y Dotson, plataformas de hielo vecinas que se comportan de manera diferente.
Imagen: El glaciar Dotson tiene 350 metros de espesor. Crédito: Anna Wåhlin
"Anna y su equipo pilotaron con éxito su vehículo submarino autónomo 'Ran' a lo largo de 1.000 km bajo la plataforma de hielo Dotson, recopilando una enorme variedad de datos y muestras, que tomarán varios años procesar y analizar", dijo el coautor, Dr. Rob Halldijo el coautor, Dr. Rob Hall, de la Facultad de Ciencias Ambientales de la UEA, que codirigió el crucero en el RV Nathaniel B Palmer, en el que se realizaron las observaciones entre enero y marzo de 2022..
"Las increíbles imágenes de alta resolución de la parte inferior de la plataforma de hielo son la guinda del pastel y abrirán una nueva vía de investigación científica".
"Ha sido un proyecto muy emocionante en el que trabajar. Cuando Anna nos envió las primeras imágenes de la parte inferior de la plataforma de hielo Dotson, nos emocionamos: nadie había visto antes algo así. Pero también nos quedamos perplejos: había grietas y remolinos en el hielo que no esperábamos. ¡Parecía más bien arte!", dijo la profesora Karen Heywood, también de la UEA y coautora, es la científica principal del Reino Unido en el proyecto TARSAN.
"Nos preguntamos qué podría estar causando esto. Todos los glaciólogos y oceanógrafos del proyecto TARSAN se reunieron para intercambiar ideas. Ha sido como un trabajo de detectives: hemos utilizado la física oceánica fundamental para poner a prueba teorías en relación con la forma y el tamaño de los patrones que se encuentran bajo el hielo. Hemos podido mostrar por primera vez algunos de los procesos que derriten la parte inferior de las plataformas de hielo".
Imagen: Una de las imágenes tomadas de la parte inferior de la plataforma de hielo. Crédito: Filip Stedt
La profesora Heywood añadió: "Estas plataformas de hielo ya están flotando en el mar, por lo que su derretimiento no afecta directamente el nivel del mar. Sin embargo, en última instancia, el derretimiento de las plataformas de hielo hace que los glaciares en tierra más arriba fluyan más rápido y se desestabilicen, lo que sí conduce a la subida del nivel del mar, por lo que estas nuevas observaciones ayudarán a la comunidad de modeladores de hielo a reducir las grandes incertidumbres en el futuro nivel del mar".
Los científicos se dan cuenta ahora de que queda una gran cantidad de procesos por descubrir en futuras misiones de investigación bajo los glaciares.
"El mapeo nos ha proporcionado nuevos datos que debemos analizar más de cerca. Está claro que son insuficientes muchas suposiciones previas sobre el derretimiento de las superficies inferiores de los glaciares. Los modelos actuales no pueden explicar los complejos patrones que observamos, pero con este método tenemos más posibilidades de encontrar las respuestas", afirmó la profesora Wåhlin.
"Se necesitan mejores modelos para predecir la velocidad a la que se derretirán las plataformas de hielo en el futuro. Es emocionante que los oceanógrafos y los glaciólogos trabajen juntos, combinando la teledetección con los datos oceanográficos de campo. Esto es necesario para comprender los cambios glaciológicos que se están produciendo: la fuerza impulsora está en el océano".
En enero de 2024, el grupo regresó con Ran a la plataforma de hielo Dotson para repetir los estudios con la esperanza de documentar los cambios. Sin embargo, solo pudieron completar una inmersión antes de que Ran desapareciera bajo el hielo.
"Aunque obtuvimos datos valiosos, no obtuvimos todo lo que esperábamos", afirmó la profesora Wåhlin. "Estos avances científicos fueron posibles gracias al sumergible único que fue Ran. Esta investigación es necesaria para comprender el futuro de la capa de hielo de la Antártida y esperamos poder reemplazar a Ran y continuar con este importante trabajo".
Los investigadores informan sobre los resultados de este estudio único en un artículo titulado "Swirls and scoops: Ice-base melt revealed by multibeam imagery of an Antarctic ice shelf", publicado en la revista Science Advances.
