El calor transportado bajo la plataforma de hielo Ross ha aumentado en los últimos 45 años
Una nueva investigación revela por primera vez cómo una importante plataforma de hielo antártica se ha visto sometida a un mayor derretimiento debido al calentamiento de las aguas oceánicas durante las últimas cuatro décadas.
Los científicos de la Universidad de East Anglia (UEA) dicen que el estudio (resultado de que su planeador marino autónomo (ROV) se quedara atascado accidentalmente debajo de la plataforma de hielo de Ross) sugiere que esto probablemente solo aumentará aún más a medida que el cambio climático impulse el calentamiento continuo de los océanos.
El ROV, llamado Marlin, fue desplegado en diciembre de 2022 en el mar de Ross desde el borde del hielo marino. Llevaba una serie de sensores para recopilar datos sobre los procesos oceánicos que son importantes para el clima y estaba programado para viajar hacia el norte en aguas abiertas.
Sin embargo, Marlin fue atrapado por una corriente que fluía hacia el sur y arrastrado hacia la cavidad de la plataforma de hielo, donde permaneció, con sus sensores encendidos, durante cuatro días antes de reaparecer. Durante este tiempo, el ROV "perdido" completó 79 inmersiones, tomando medidas del agua dentro de la cavidad hasta una profundidad de 200 metros, hasta la base de la plataforma de hielo suprayacente.
Los investigadores de la Facultad de Ciencias Ambientales de la UEA registraron una "intrusión" de 50 metros de espesor de agua relativamente cálida que había ingresado a la cavidad desde aguas abiertas cercanas. Las temperaturas del agua oscilaban entre -1,9°C y -1,7°C bajo el hielo.
Un nuevo análisis posterior de todas las mediciones disponibles muestra que el calor transportado a la cavidad ha aumentado en los últimos 45 años, muy probablemente debido al calentamiento del Mar de Ross a causa del cambio climático.
"Aunque el aumento de temperatura (cuatro milésimas de grado al año) puede no parecer mucho, podría provocar una pérdida adicional de hielo de entre 20 y 80 cm por año durante los 45 años que analizamos", explicó el autor principal, el Dr. Peter Sheehan.
"Descubrimos que las aguas de la intrusión eran lo suficientemente cálidas como para derretir la parte inferior de la plataforma de hielo, a diferencia de las aguas de punto de congelación que probablemente desplazaron. Lo nuevo es que podemos rastrear el agua caliente prácticamente desde las aguas abiertas del mar de Ross en el frente de hielo hasta la cavidad. Nunca antes habíamos visto una de estas intrusiones directamente".
El Dr. Sheehan agregó: "No se había planeado un viaje a la cavidad debajo de la plataforma de hielo de Ross y normalmente no es posible medir esta región de una plataforma de hielo: no se pueden enviar instrumentos tan cerca de la parte inferior de una plataforma de hielo deliberadamente, es demasiado riesgoso".
Las plataformas de hielo que rodean la Antártida están expuestas al calor del océano a lo largo de la extensión de sus superficies inferiores que flotan sobre los mares de la plataforma continental, y el derretimiento provocado por el océano que ocurre en la base del hielo es la principal causa de pérdida de masa de hielo antártica.
Imagen: illian Damerell (anteriormente UEA) preparándose para desplegar el ROV Marlin con la plataforma de hielo Ross al fondo. Crédito: Walker Smith
Si bien el derretimiento del hielo flotante no aumenta sustancialmente el nivel del mar, las plataformas de hielo desaceleran el flujo del hielo terrestre hacia el mar y de ese modo estabilizan la capa de hielo antártica; su adelgazamiento y desintegración acelerarían el flujo de hielo terrestre al océano y acelerarían la subida global del nivel del mar.
Uno de los procesos que puede hacer que el agua superficial cálida se desplace por debajo de la plataforma de hielo de Ross es el viento. Ciertos patrones de viento provocan un flujo hacia el sur en la superficie del océano y hacia la cavidad de la plataforma de hielo.
Estos flujos superficiales oceánicos impulsados por el viento se denominan corrientes de Ekman y, como cualquier corriente oceánica, tienen un transporte de calor asociado. Como se trata de un proceso que se desarrolla en la superficie del océano, este calor está disponible instantáneamente para derretir el hielo suprayacente: no tiene que esperar a mezclarse hacia arriba hasta la base del hielo.
El transporte de calor de Ekman es particularmente relevante para los científicos del clima porque los océanos absorben y redistribuyen gran parte del calor de la Tierra. Los cambios en este sistema pueden tener efectos profundos en el clima, los niveles del mar y las tendencias de la temperatura global.
El Dr. Sheehan y la coautora, la profesora Karen Heywood, utilizaron mediciones a largo plazo de la temperatura del viento y del océano (combinadas con un modelo para completar los vacíos espaciales y temporales en el registro) para calcular la intensidad del transporte de calor de Ekman hacia el sur durante los últimos 45 años. Descubrieron que ha aumentado el calor transportado hacia la cavidad por las corrientes de Ekman.
Imagen: Ilustración esquemática del transporte de calor de Ekman en la superficie de la cavidad de la plataforma de hielo de Ross.
La variabilidad interanual está determinada por el viento. Sin embargo, la tendencia hacia un mayor transporte de calor hacia la cavidad probablemente esté vinculada al calentamiento del mar de Ross: como el agua se ha calentado, los vientos actuales transportarán más energía térmica hacia la cavidad que vientos de fuerza comparable en el pasado.
El profesor Heywood afirmó: "Parece razonable esperar que la magnitud del flujo de calor de Ekman y del derretimiento que provoca aumente aún más a medida que el cambio climático siga provocando un calentamiento continuo de los océanos. Esta tendencia es en sí misma una preocupación".
"La influencia de las intrusiones de aguas superficiales, junto con las tendencias y la variabilidad en la dinámica de Ekman que pueden impulsarlas, deben incorporarse a los modelos climáticos, sobre todo dada la continua incertidumbre en la respuesta del hielo terrestre antártico al cambio climático".
Esta es la primera vez que se analiza este proceso utilizando un conjunto de datos a largo plazo y de varias décadas. La comprensión previa de las intrusiones de aguas superficiales proviene principalmente de comparaciones de la hidrografía en aguas abiertas, por ejemplo, desde barcos, observaciones de focas marcadas y amarres de hielo desplegados dentro de una cavidad.
El estudio, "Ross Ice Shelf frontal zone subjected to increasing melting by ocean-surface waters", se publicó en Science Advances el 8 de noviembre.
