Las capas duras de agua de deshielo congelada fuerzan el nuevo agua de fusión directamente al mar
Desde 2001, las losas ocultas de agua de deshielo congelada han crecido rápidamente bajo la superficie nevada de Groenlandia, dicen los científicos. Y estas losas de hielo están ampliando la contribución de la capa de hielo a la subida de los mares.
Al obligar a que más agua de deshielo corra a lo largo de la superficie y se vierta directamente en el mar, las losas impermeables podrían aumentar la contribución de Groenlandia a la subida global del nivel del mar de siete a 74 milímetros para 2100, dependiendo de las futuras emisiones de gases de efecto invernadero, sugieren las simulaciones. Hasta ahora, la escorrentía adicional del agua de deshielo debido a las losas ha contribuido aproximadamente un milímetro al nivel global del mar, informan los investigadores en la revista Nature del 18 de septiembre.
El derretimiento de Groenlandia, provocado por el calentamiento global debido a los niveles más altos de dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero en la atmósfera, ha aumentado dramáticamente en las últimas décadas. Desde 1972, la isla ha contribuido con unos 14 milímetros a la subida del nivel del mar, pero gran parte de esa fusión se produjo después del cambio de siglo.
El deshielo de verano que batió récords ocurrió en 2002, 2007, 2012 y, más recientemente, en 2019, dice Michael MacFerrin, glaciólogo de la Universidad de Colorado Boulder. MacFerrin y sus colegas afirman que parte del agua de deshielo se vuelve a congelar en invierno, formando gruesas e impermeables capas de hielo alrededor del perímetro de Groenlandia que pueden extenderse por decenas de kilómetros. El equipo denominó a las capas "losas de hielo" en su nuevo estudio.
Por lo general, el agua de deshielo del verano puede volver a filtrarse en la capa de hielo, goteando en capas porosas, parcialmente compactadas de nieve granular llamadas firn. A veces, las bolsas de agua de deshielo dentro de la tierra se vuelven a congelar en pequeños cuerpos dispersos de hielo duro, llamados lentes de hielo.
Fue durante la perforación de núcleos de hielo en 2012 en el suroeste de Groenlandia que MacFerrin y sus colegas determinaron por primera vez que, en lugar de lentes aisladas, podría haber capas extendidas de hielo congelado justo debajo de la superficie. "No esperábamos encontrar metro tras metro tras metro de hielo sólido", dice MacFerrin. Esas losas de hielo, sugiere el equipo, actúan como una barrera efectiva para filtrar el agua de deshielo, canalizando el agua más rápidamente hacia el océano.
Para mapear la extensión de las losas, MacFerrin y sus colegas examinaron cinco años de observaciones de radar en el aire recopiladas por la misión Operation IceBridge de la NASA de 2010 a 2014. El equipo también creó en 2013 sus propias imágenes del subsuelo utilizando un radar de penetración terrestre, o GPR. Los pulsos de radar generados por el GPR pueden distinguir entre, por ejemplo, capas de hielo saturadas de agua y capas impermeables de hielo.
Hielo recongelado
Para visualizar las losas de hielo debajo de la superficie de Groenlandia, los investigadores utilizaron datos de radar de la misión IceBridge de la NASA, así como un radar de penetración en el suelo o GPR. La línea roja muestra el transecto GPR seguido por los investigadores. Las regiones azules indican que el agua descansa sobre la superficie del hielo, que se muestra en la imagen de satélite en la parte superior. Los datos de GPR, que se muestran en el medio, revelan capas de hielo congelado, o losas de hielo, coloreadas en azul, hasta 20 metros debajo de la superficie. En la parte inferior están los datos de IceBridge a lo largo de la misma línea y muestran extensiones similares para las losas de hielo (negro).
Combinando esos datos, el equipo creó un mapa de la extensión horizontal y vertical de las losas de hielo subterráneas en toda la isla. En 2014, descubrieron que las losas de hielo cubrían entre 64.900 y 69.400 kilómetros cuadrados, aproximadamente el 4 por ciento del área total de la capa de hielo. Las losas tenían entre 1 metro y 16 metros de espesor.
Esas observaciones, así como los datos básicos recopilados en 2012 y los datos climáticos, ayudaron al equipo a simular el crecimiento anterior de las losas, desde la década de 1990. No fue sino hasta principios del siglo XXI que el crecimiento de losas despegó realmente, dice MacFerrin, y señaló que "2002 fue un año récord de derretimiento en Groenlandia. Fue entonces cuando estas grandes capas sólidas comenzaron a congelarse, y se han expandido desde entonces ".
Entre 2000 y 2013, la formación de losas de hielo ha aumentado el área total de escorrentía de losas de hielo de Groenlandia en aproximadamente un 26 por ciento, según el equipo. Las simulaciones sugieren que en 2000, las losas se extendieron entre aproximadamente 500 y 3.300 kilómetros cuadrados; para 2013, el área de las losas era de entre 62.100 y 78.900 kilómetros cuadrados.
El equipo también proyectó el crecimiento de las losas hasta el año 2100. Debido a que existen diferentes simulaciones por computadora de las futuras condiciones climáticas en el Ártico, así como también diferentes proyecciones de futuras emisiones globales de gases de efecto invernadero, el equipo realizó numerosas proyecciones para estimar los números máximos y mínimos de crecimiento de losas.
"En el escenario de baja emisión de gases de efecto invernadero, en el que las emisiones de gases de efecto invernadero se reducen alrededor de 2050, vemos losas de hielo creciendo a mediados de siglo y luego el proceso se ralentiza", dice MacFerrin. Pero en el escenario de emisiones futuras más alto, en el que las emisiones actuales no se reducen, el crecimiento de las losas podría extenderse hasta el centro de la capa de hielo.
Eso es un cambio radical para Groenlandia, dice MacFerrin. Se sabe que las franjas de la capa de hielo de Groenlandia se están derritiendo rápidamente. "Pero la mayoría del interior ha sido bastante estable", dice. "Ahora estamos viendo una capa de hielo transformarse ante nuestros ojos ... El frío interior y aburrido de Groenlandia está despertando".
El aumento de la escorrentía del agua de deshielo debido a los bloques de hielo también podría tener un impacto más profundo en Groenlandia al cambiar la dinámica interna de la capa de hielo, dice Laura Stevens, glacióloga del Observatorio de la Tierra Lamont-Doherty de la Universidad de Columbia en Palisades, Nueva York. Esos riachuelos adicionales de agua de deshielo se vierten en lagos y arroyos en la superficie del hielo, pero también pueden encontrar formas de hundirse mucho más profundamente a través de grietas y hendeduras, posiblemente hasta la base de la capa de hielo, donde se encuentra con la tierra, dice ella.
Agregar agua de deshielo a la base de la capa de hielo podría actuar como un tipo de lubricante, posiblemente acelerando el flujo de la capa de hielo hacia el océano. Por ahora, hay muy poca información sobre cómo las placas de hielo, el agua de deshielo y la capa de hielo podrían estar interactuando para decir si tal escenario es realista o probable, agrega Stevens. Pero, dice ella, este estudio revela que el papel de las losas de hielo es otra línea de evidencia que los científicos deben recopilar para conocer el destino del hielo de Groenlandia.
La ruta de mitigación climática que sigue el mundo determinará cuánto contribuirán las losas de hielo al nivel del mar en las próximas décadas, desde un par de milímetros hasta unas pocas pulgadas. "Los humanos tienen la opción de decidir en qué dirección va esto", dijo MacFerrin.
Referencias:
• Rapid expansion of Greenland’s low-permeability ice slabs
• Forty-six years of Greenland Ice Sheet mass balance from 1972 to 2018
