La descarga del río Mackenzie y otros es un factor clave al cambio climático
El calor de las cálidas aguas de los ríos que drenan en el Océano Ártico está contribuyendo cada verano al derretimiento del hielo marino del Ártico, encuentra un nuevo estudio de la NASA.
Un equipo de investigación dirigido por Son Nghiem del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, utilizó datos de los satélites para medir en el verano de 2012 la temperatura de la superficie de las aguas que se vierten desde un río de Canadá en el hielo del Mar de Beaufort. Observaron que una afluencia repentina de las calientes aguas del río en el mar calientan rápidamente las capas superficiales del océano, aumentando la fusión del hielo marino. Un artículo que describe el estudio se publica en línea en la revista Geophysical Research Letters: "Effects of Mackenzie River discharge and bathymetry on sea ice in the Beaufort Sea".
Este proceso del Ártico contrasta crudamente con el que ocurre en la Antártida, un continente helado sin grandes ríos. La cubierta de hielo marino en el Océano Austral que rodea la Antártida se ha mantenido relativamente estable, mientras que el hielo marino ártico ha disminuido rápidamente en el último decenio.
"La descarga del río es un factor clave que contribuye a la alta sensibilidad del hielo marino del Ártico al cambio climático", dijo Nghiem. "Encontramos que los ríos en el hemisferio norte son transportadores efectivos de calor a través de inmensas cuencas. Estas cuencas se someten a un calentamiento continental en verano, descargando una enorme cantidad de energía en el océano Ártico y produciendo el derretimiento del hielo marino. Esto no sucede en la Antártida".
El equipo dijo que los impactos de estas cálidas aguas de los ríos están aumentando debido a tres factores. En primer lugar, ha aumentado el volumen total de agua que se descarga de los ríos en el océano Ártico. En segundo lugar, los ríos son cada vez más cálidos ya que sus cuencas hidrográficas (cuencas de drenaje) se calientan. Y en tercer lugar, la capa de hielo marino en el Ártico se está haciendo más delgada y más fragmentada, lo que la hace más vulnerable a la rápida fusión. Además, como el calor de los ríos contribuye a lo anterior, en verano hay una mayor pérdida de cubierta reflexiva de hielo marino del Ártico, con lo que aumenta la cantidad de calor solar absorbida por los océanos, causando que se derrita aún más hielo marino.
[Abajo] Las temperaturas superficiales del mar de Beaufort donde desemboca el río Mackenzie de Canadá en el océano Ártico, medidas por el instrumento MODIS de la NASA. La imagen de la izquierda es del 14 de junio del 2012. En la imagen de la derecha (5 de julio de 2012), las aguas cálidas del río habían roto a través de una barrera litoral de hielo marino hasta derretirlo.
Para demostrar la extensa intrusión de aguas cálidas de los ríos árticos sobre la superficie del mar Ártico, el equipo seleccionó el río Mackenzie, en el oeste de Canadá. Eligieron el verano de 2012 porque ese año tiene el récord de la medida total más corta de hielo marino del Ártico observada en los más de 30 años que los satélites han estado haciendo mediciones.
Los investigadores utilizaron datos de los sensores de microondas satelitales para examinar la extensión del hielo marino en el área de estudio desde 1979 hasta 2012 y se compararon con los informes de aprobación de la gestión del río Mackenzie. "Dentro de este período, encontramos que el registro más grande de extensión de aguas abiertas en el mar de Beaufort se produjo en 1998, que corresponde al año de récord del alta del río", señaló el coautor Ignacio Rigor de la Universidad de Washington en Seattle.
El equipo analizó datos de la imágenes del instrumento Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) en el satélite Terra de la NASA para examinar los patrones de hielo marino y las temperaturas superficiales del mar en el Mar de Beaufort. Observaron que el 14 de junio de 2012, un tramo de hielo marino Landfast (hielo marino que está pegada a la costa) formó una barrera que contenía la descarga del río cerca de su delta. Después de que se rompió el agua del río a través de la barrera de hielo, en algún momento entre el 14 de junio y 5 de julio, el equipo observó que la temperatura media de la superficie de la zona de aguas abiertas se incrementó en 11.7 grados Fahrenheit (6,5 grados Celsius).
"Cuando el agua del río Mackenzie se mantiene detrás de la barrera de hielo marino, se acumula y se vuelve más cálida más tarde en el verano", dijo Nghiem. "Así que cuando se rompe a través de la barrera, es como un fuerte oleaje, descargando las aguas más cálidas en el Océano Ártico que son muy eficaces en el derretimiento del hielo marino. Sin esta barrera de hielo, las aguas calientes del río gotearían poco a poco, y no habría más tiempo para que se disipe el calor a la atmósfera y al océano enfriador más profundo".
"Si usted tiene un cubo de hielo y coloca unas pocas gotas de agua en él, no va a ver un rápido derretimiento", dijo la co-autora Dorothy Hall del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Md. "Pero si se vierte una jarra de agua caliente en el cubo de hielo, éste parecerá reducirse ante sus ojos. Cuando el agua caliente del río descarga en el hielo marino, el hielo se derrite con rapidez".
El equipo de Nghiem ha vinculado esta barrera de hielo marino, que se forma recurrente y persistentemente en esta área, a las características físicas de la plataforma continental del océano poco profundo, y concluye que el fondo del mar juega un papel en el retraso de la descarga del río mediante la sujeción de la barrera en su lugar a lo largo de la orilla del delta del Mackenzie.
El equipo calculó la potencia de calefacción realizada por la descarga de los 72 ríos de América del Norte, Europa y Asia, que desembocan en el Océano Ártico. Basado en una investigación publicada del caudal medio anual de los ríos, y una temperatura media del agua de río de verano alrededor de 41 grados Fahrenheit (5 grados centígrados), calcularon que los ríos están llevando cada año una mayor cantidad de calor en el océano Ártico que toda la energía eléctrica utilizada por el estado de California en 50 años en la tasa de consumo de hoy en día.
Mientras MODIS puede medir con precisión la temperatura superficial del mar, donde los ríos descargan aguas cálidas en el Océano Ártico, los investigadores carecen en la actualidad de medidas de campo fiables de las temperaturas del subsuelo a través de las bocas de los cauces de los ríos. Nghiem dijo que se necesitan más estudios para establecer lecturas de la temperatura del agua en la zona ártica de drenaje de los ríos para entender mejor su contribución al derretimiento del hielo marino.
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Original de Maria-Jose Vinas - NASA Earth Science News Team
