Para entender el futuro aumento del nivel del mar, habrá que tener en cuenta la energía latente del agua de deshielo
El agua superficial de deshielo drena a través de grietas en la capa de hielo cuando está se calienta en el interior de la isla, suavizando el hielo y haciendo que fluya más rápido, según encuentra un estudio financiado por la NASA.
Durante la última década, los investigadores han observado convincentes evidencias de la aceleración del flujo de hielo en las regiones terminales, o los "morros", de los glaciares de Groenlandia que desembocan en el océano a lo largo de la costa occidental. Ahora, la nueva investigación muestra que los interiores de las regiones también están fluyendo mucho más rápido de lo que hacían en el invierno de 2000-2001, y los autores del estudio proponen una razón para este aumento de velocidad.
"A través de las observaciones por satélite, se determinó que la región interior del glaciar Sermeq Avannarleq, de 40 a 60 millas de la costa, está fluyendo alrededor de 1,5 veces más rápido de lo que hacía hace una década", dijo Thomas Phillips, autor principal del nuevo estudio e investigador asociado en el momento del estudio con el Instituto Cooperativo para la Investigación en Ciencias Ambientales de la Universidad de Colorado, Boulder.
Los investigadores utilizaron mapas de velocidad de la capa de hielo de Groenlandia de un programa de la NASA llamado Making Earth System Data Records for Use in Research Environments. Durante el estudio de los mapas de velocidad, los investigadores vieron que en 2000-2001 el segmento terrestre del glaciar Sermeq Avannarleq fluía a unos 130 pies (40 metros) por año. En el periodo 2007-2008, la velocidad estaba más cerca de 200 pies (60 metros) por año.
"Al principio, no podríamos explicar esta rápida aceleración interior", dijo Phillips. "Sabíamos que no estaba relacionada con lo que estaba pasando en el final del glaciar. El aumento de velocidad tuvo que ser debido a cambios en el propio hielo".
Para arrojar luz sobre la aceleración observada, Phillips y su equipo desarrollaron un nuevo modelo para investigar los efectos del deshielo en las propiedades físicas de la capa de hielo. El equipo encontró que la filtración del agua de deshielo, hecha por el calor del sol, calienta la capa de hielo, que luego - como una cálida barra de mantequilla - se suaviza, se deforma y fluye más rápido.
Estudios previos estiman que tomaría siglos o milenios para que los nuevos climas aumentasen la temperatura de las profundidades de las capas de hielo. Sin embargo, cuando se considera la influencia del agua de deshielo, el calentamiento puede ocurrir dentro de décadas y, por lo tanto, producir aceleraciones rápidas. El documento ha sido aceptado para su publicación en el Journal of Geophysical Research: Earth Surface, una revista de la American Geophysical Union.
Los investigadores fueron alertados sobre este mecanismo por la enorme cantidad de agua de deshielo que observaron en la superficie de la capa de hielo durante las campañas de campo de verano, y se preguntaban si estaba afectando a la capa de hielo. Durante las últimas décadas, el calentamiento atmosférico por encima de la capa de hielo de Groenlandia ha causado el derretimiento durante el verano de una zona en expansión de la superficie, creando charcos de agua que brotan por las grietas en el hielo. El agua de deshielo, finalmente, forma embudos hacia el interior y el lecho de la capa de hielo (ver imagen abajo).
"El sol derrite el hielo en agua en la superficie, y el agua pasa entonces a la capa de hielo que lleva una enorme cantidad de energía latente", dijo William Colgan, coautor y adjunto asociado en investigación del Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences de la Universidad de Colorado. "La energía latente calienta el hielo".
El nuevo modelo muestra que esto acelera el flujo de hielo de dos principales maneras: Una, el agua de deshielo retenido calienta la base de la capa de hielo y forma las condiciones previas para dar cabida a una capa de agua basal, por lo que es más fácil que la capa de hielo se deslice por la lubricación. Dos, el hielo más cálido es también más suave (menos viscoso), lo que hace que fluya más fácilmente.
"Básicamente, la fuerza gravitacional de conducir el flujo de la capa de hielo no ha cambiado con el tiempo, pero con la capa de hielo cada vez más caliente y más suave, la misma fuerza de gravedad ya que hace que el flujo de hielo sea más rápido", dijo Colgan.
Esta transformación de la rigidez a la suavidad sólo requiere un poco de calor extra al agua de deshielo. "El modelo muestra que un ligero calentamiento del hielo cerca la base de la capa de hielo - sólo un par de grados centígrados - es suficiente para explicar la aceleración generalizada", dijo Colgan.
Los resultados tienen implicaciones importantes para las capas de hielo y los glaciares en todo el mundo. "Podría entenderse por qué las capas de hielo pueden descargar hielo en el océano mucho más rápido de lo estimado actualmente", dijo Phillips. "También significa que los glaciares no han terminado su aceleración y pueden seguir acelerando por un tiempo. A medida que el área que está experimentando la fusión se expande hacia el interior, se puede observar más aceleración al interior".
Los resultados del estudio sugieren que para entender el futuro aumento del nivel del mar, los científicos necesitan tener en cuenta un factor previamente pasado por alto - la energía latente del agua de deshielo - y su posible papel en los glaciares y en el flujo más rápido de las capas de hielo en los océanos del mundo. En 2007, el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático escribió que uno de los retos más importantes en la predicción del aumento del nivel del mar era la comprensión "limitada" de los procesos que controlan el flujo de hielo. La próxima evaluación del panel se publicará en 2014.
"Tradicionalmente, la energía latente se ha considerado un factor relativamente poco importante, pero la mayoría de los glaciares están recibiendo mucha más agua de deshielo que antes y están aumentando la temperatura más rápido de lo imaginado", dijo Colgan. "El trozo de mantequilla conocido como la capa de hielo de Groenlandia podría derretirse mucho más rápido de lo que se pensaba".
Basado en un comunicado de prensa de CIRES/Katy Human and AGU/Peter Weiss
Artículo científico: Evaluation of cryo-hydrologic warming as an explanation for increased ice velocities in the wet snow zone, Sermeq Avannarleq, West Greenland
Créditos multimedia NASA-JPL / William Colgan/CIRES
