Provocan que el agua cálida penetre en las cavidades bajo el hielo, derritiéndolo desde abajo
Investigadores de la Universidad de California, Irvine y del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA han identificado patrones de circulación similares a tormentas bajo las plataformas de hielo antárticas que están causando un agresivo deshielo, con importantes implicaciones para las proyecciones globales de la subida del nivel del mar.
En un artículo hoy los científicos afirman que su estudio es el primero en examinar los eventos de deshielo de las plataformas de hielo inducidos por el océano en una escala temporal meteorológica de tan solo días, en comparación con marcos temporales estacionales o anuales.
Esto les permitió relacionar la actividad de las "tormentas oceánicas" con el intenso deshielo en los glaciares Thwaites y Pine Island, en la bahía del mar de Amundsen, en la Antártida Occidental, amenazada por el cambio climático.
El equipo de investigación utilizó modelos de simulación climática y herramientas de observación fondeadas para obtener imágenes con una resolución de 200 metros de características oceánicas de submesoescala, de entre 1 y 10 kilómetros de diámetro, diminutas en comparación con la inmensidad del océano y las enormes placas de hielo flotante de la Antártida.
Cómo impulsan el deshielo las tormentas de submesoescala
"De la misma manera que los huracanes y otras grandes tormentas amenazan las regiones costeras vulnerables de todo el mundo, las características de submesoescala en mar abierto se propagan hacia las plataformas de hielo para causar daños sustanciales", dijo el autor principal Mattia Poinelli, investigador postdoctoral de la UC Irvine en ciencias del sistema terrestre y afiliado de investigación del JPL de la NASA.
Imagen: Investigadores de la Universidad de California en Irvine analizaron décadas de datos satelitales para comprender mejor las causas del rápido retroceso del glaciar Berry, un afluente de la plataforma de hielo Getz (en la imagen) en la Antártida Occidental. Foto de la NASA.
"Las submesoescalas provocan que el agua cálida penetre en las cavidades bajo el hielo, derritiéndolo desde abajo. Estos procesos son omnipresentes durante todo el año en la bahía del mar de Amundsen y representan un factor clave en el deshielo submarino".
Poinelli afirmó que él y sus colegas identificaron un ciclo de retroalimentación positiva entre el movimiento submesoescalar y el deshielo inducido por el océano: un mayor deshielo de las plataformas de hielo genera más turbulencia oceánica, lo que a su vez provoca un mayor deshielo de las plataformas de hielo.
"La actividad a submesoescala dentro de la cavidad de hielo actúa tanto como causa como consecuencia del deshielo submarino", explicó. "El deshielo crea frentes de agua de deshielo inestables que intensifican estas características oceánicas similares a tormentas, las cuales a su vez impulsan aún más el deshielo a través de flujos de calor verticales ascendentes".
Impactos, observaciones y riesgos futuros
El estudio reveló que estos procesos efímeros y de alta frecuencia representan casi una quinta parte de la variación total del deshielo submarino durante un ciclo estacional completo. Durante eventos extremos, el deshielo submarino puede triplicarse en cuestión de horas, a medida que estas características chocan con los frentes de hielo y penetran bajo la base del hielo.
Los resultados numéricos concuerdan estrechamente con los datos de observación de alta resolución de los amarres en las cercanías y de las boyas desplegadas en otro sector de la Antártida, que muestran distintos episodios intermitentes de calentamiento y aumento de la salinidad a profundidades con magnitudes y escalas temporales similares a los episodios de fusión extrema descritos en el estudio.
"La región entre las plataformas de hielo Crosson y Thwaites es un punto caliente de submesoescala", señaló Poinelli. "La lengua flotante de la plataforma de hielo Thwaites y el fondo marino poco profundo actúan como una barrera topográfica que intensifica la actividad de submesoescala, lo que hace que esta zona sea particularmente vulnerable".
Imagen: La lengua flotante de la plataforma de hielo Thwaites
Las conclusiones adquieren mayor urgencia a la luz de los cambios en el clima de la Tierra. El colapso de la capa de hielo de la Antártida Occidental podría elevar el nivel global del mar hasta en 3 metros.
La investigación sugiere que en futuros escenarios con aguas más cálidas, períodos de polinia (una extensión de agua abierta rodeada de hielo) más largos y menor cobertura de hielo marino, estos frentes energéticos submesoescalares podrían volverse aún más frecuentes, con implicaciones de gran alcance para la estabilidad de las plataformas de hielo y la subida global del nivel del mar.
Por qué estos hallazgos son importantes para el futuro
"Estos hallazgos demuestran que las características oceánicas finas a submesoescala, a pesar de haber sido ampliamente ignoradas en el contexto de las interacciones hielo-océano, se encuentran entre los principales impulsores de la pérdida de hielo", dijo Poinelli. "Esto subraya la necesidad de incorporar estos procesos a corto plazo, similares a fenómenos meteorológicos, en los modelos climáticos para obtener proyecciones más completas y precisas de la subida del nivel del mar".
Eric Rignot, profesor de ciencias del sistema terrestre de la UC Irvine, quien brindó asesoramiento y experiencia sobre las interacciones entre el hielo polar y el océano al equipo de investigación de jóvenes profesionales, dijo: "Este estudio y sus hallazgos resaltan la urgente necesidad de financiar y desarrollar mejores herramientas de observación, incluidos robots oceánicos avanzados capaces de medir los procesos suboceánicos y la dinámica asociada".
El estudio se ha publicado en Nature Geoscience: Ocean submesoscales as drivers of submarine melting within Antarctic ice cavities
