Importante y repetido retroceso de los glaciares Thwaites y Pine Island durante el Plioceno
Los glaciares Thwaites y Pine Island, ubicados en el sector del Mar de Amundsen de la Capa de Hielo de la Antártida Occidental (WAIS por sus singlas en inglés), se encuentran entre los glaciares que se derriten más rápido en la Tierra.
Juntos, están perdiendo hielo más rápidamente que cualquier otra parte de la Antártida, lo que plantea serias preocupaciones sobre la estabilidad a largo plazo de la capa de hielo y su contribución a la futura subida del nivel del mar.
Mirando al pasado en busca de pistas
Para entender mejor los riesgos que las condiciones más cálidas representan para la WAIS, los investigadores están mirando hacia atrás, a la época del Plioceno (hace 5,3–2,58 millones de años), cuando las temperaturas globales eran alrededor de 3–4 °C más altas que hoy y los niveles del mar eran más de 15 metros más altos, con el hielo derretido de la Antártida contribuyendo a gran parte de esa subida.
Ahora, al examinar sedimentos de aguas profundas de esta región, los investigadores del IODP Exp379 Scientists descubrieron que el margen WAIS se retiró tierra adentro al menos cinco veces durante el período Plioceno.
El estudio fue dirigido por el profesor Keiji Horikawa de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Toyama, Japón, e incluyó a Masao Iwai (Universidad de Kochi), Claus-Dieter Hillenbrand (British Antarctic Survey), Christine S. Siddoway (Colorado College) y Anna Ruth Halberstadt (Universidad de Texas en Austin).
Los hallazgos resaltan la vulnerabilidad de la WAIS al calentamiento futuro.
Imagen: Al estudiar los sedimentos del Plioceno depositados cuando la Tierra era más cálida que la actual, los investigadores descubrieron que la capa de hielo de la Antártida Occidental se retiró tierra adentro al menos cinco veces. Estos hallazgos brindan información crucial sobre cómo la capa de hielo podría responder al calentamiento climático actual y la posible magnitud del aumento futuro del nivel del mar. Crédito: Profesor Keiji Horikawa, Universidad de Toyama, Japón.
Cómo cuenta la historia el registro de sedimentos
"Queríamos investigar si el WAIS se desintegró por completo durante el Plioceno, con qué frecuencia ocurrieron tales eventos y qué los desencadenó", explica el profesor Horikawa.
El equipo analizó sedimentos marinos recolectados durante la Expedición 379 del IODP. Los sedimentos recuperados del Sitio U1532 en la elevación continental del Mar de Amundsen actúan como un archivo histórico, registrando los cambios en las capas de hielo y las condiciones del océano a lo largo de millones de años.
Identificaron dos distintas capas de sedimentos que reflejan fases climáticas alternas de frío y calor: arcillas gruesas, grises y finamente laminadas de períodos glaciares fríos, cuando el hielo se extendió por gran parte de la plataforma continental; y capas más delgadas y verdosas formadas durante períodos interglaciares más cálidos.
El color verde proviene de las algas microscópicas, lo que indica aguas oceánicas abiertas y sin hielo. Fundamentalmente, estas capas del período cálido también contienen restos arrastrados por icebergs (IRD), pequeños fragmentos de roca transportados por icebergs que se desprendieron del continente antártico. A medida que estos icebergs se desplazaban por el mar de Amundsen y se derretían, liberaron estos restos al fondo marino.
El equipo identificó 14 intervalos prominentes ricos en IRD entre 4,65 y 3,33 millones de años atrás, cada uno interpretado como un importante evento de derretimiento cuando la WAIS se retiró parcialmente.
Imagen derecha: Modelos conceptuales de la extensión de la capa de hielo y los procesos deposicionales asociados a lo largo de un transecto desde el Sitio U1532 hasta el EWM (eje horizontal sin escala).
Rastreando los orígenes y las implicaciones
Para determinar la profundidad del retroceso del hielo, los investigadores analizaron las huellas químicas de los sedimentos. Midieron isótopos de estroncio, neodimio y plomo, que varían según la edad y el tipo de roca madre.
Al comparar estas firmas con las de sedimentos del fondo marino moderno y muestras de lecho rocoso de toda la Antártida occidental, el equipo rastreó gran parte de los desechos hasta el interior continental, en particular las montañas Ellsworth-Whitmore.
El registro sedimentario revela un ciclo consistente de cuatro etapas de calentamiento y enfriamiento. Durante los períodos glaciares fríos, la capa de hielo era extensa y estable, cubriendo el continente. A medida que el clima se calentaba, durante la etapa interglaciar temprana, comenzó el derretimiento basal, lo que provocó el retroceso de la capa de hielo hacia el interior.
En el punto álgido del calor, durante la fase interglacial máxima, grandes icebergs se desprendieron del borde de hielo en retirada y transportaron sedimentos desde el interior de la Antártida a través del mar de Amundsen. A medida que las temperaturas volvieron a bajar, durante la fase de inicio de las glaciaciones, la capa de hielo se regeneró rápidamente, empujando los sedimentos previamente depositados hacia el borde de la plataforma y transportándolos pendiente abajo, hacia aguas más profundas.
"Nuestros datos y los resultados del modelo sugieren que el sector del mar de Amundsen de la WAIS persistió en la plataforma durante todo el Plioceno, con retrocesos episódicos pero rápidos hacia la cuenca subglacial Byrd o más tierra adentro, en lugar de sufrir un colapso permanente", afirma el profesor Horikawa.
Los resultados indican que la WAIS ha sufrido retrocesos mucho más allá de su extensión actual, lo que pone de relieve su extrema vulnerabilidad al futuro calentamiento y su potencial para impulsar una sustancial subida del nivel del mar.
Los hallazgos han sido publicados en la revista PNAS: Repeated major inland retreat of Thwaites and Pine Island glaciers (West Antarctica) during the Pliocene
