Cada verano, se forman miles de lagos en la capa de hielo de Groenlandia a medida que el clima se calienta
La segunda capa de hielo más grande del mundo, y el mayor contribuyente a la subida global del nivel del mar, se está volviendo potencialmente inestable debido al desarrollo de fracturas en respuesta al más rápido flujo de hielo y a la formación de más agua de deshielo en su superficie.
Utilizando drones personalizados lo suficientemente fuertes como para soportar las condiciones extremas del Ártico, los investigadores dirigidos por la Universidad de Cambridge hicieron las primeras observaciones basadas en drones de cómo se forman las fracturas debajo de los lagos de agua de deshielo en la capa de hielo de Groenlandia.
Estas fracturas causan catastróficos de los lagos drenajes, en los que se transfieren grandes cantidades de agua superficial al sensible ambiente debajo del hielo.
El estudio, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, muestra cómo se transfiere el agua y cómo responde la capa de hielo. Los investigadores encontraron que la entrada de agua de deshielo expandió el lago y el drenaje comenzó cuando el borde del lago se cruzó con una fractura, que se formó un año antes.
Vídeo de lapso de tiempo del drenaje del lago
Cada verano, se forman miles de lagos en la capa de hielo de Groenlandia a medida que el clima se calienta. Muchos de estos lagos pueden drenarse en solo unas pocas horas, creando cavernas conocidas como moulins, a través de las cuales el agua desciende al fondo de la capa de hielo.
Estas cavidades generalmente permanecen abiertas durante el resto de la temporada de deshielo, ya que el agua de deshielo de los arroyos y ríos en la superficie desciende debajo del hielo. Dado que la capa de hielo es típicamente de un kilómetro de espesor o más, el flujo de agua hacia los moulins puede ser la cascada más grande del mundo.
Mientras realizaba la investigación desde un campamento en Store Glacier en el noroeste de Groenlandia, el equipo fue testigo de cómo se activó esta fractura y cómo se propagó 500 metros más adentro del lago, haciendo que el lago se drenase rápidamente. En múltiples vuelos con drones, el equipo pudo documentar el flujo de agua hacia la fractura y la vía posterior del agua bajo el hielo.
En una detallada reconstrucción del evento, que rara vez se observa directamente, el equipo, que también incluyó investigadores de las universidades de Aberystwyth y Lancaster, mostró cómo el agua de deshielo provoca la formación de nuevas fracturas, así como la expansión de fracturas latentes.
En solo cinco horas, cinco millones de metros cúbicos de agua, el equivalente a 2.000 piscinas de tamaño olímpico, se escurrieron al fondo de la capa de hielo a través de la fractura, lo que provocó la formación de una nueva cavidad y redujo el lago a un tercio de su volumen original. Esto hizo que el flujo de hielo se acelerara de una velocidad de dos metros por día a más de cinco metros por día a medida que el agua superficial se transfirió al lecho, lo que a su vez levantó la capa de hielo en medio metro.
El metraje de drones admite modelos de computadora utilizados por el mismo equipo de investigadores para mostrar que el drenaje de lagos derretidos en Groenlandia puede ocurrir en una reacción en cadena. El nuevo estudio proporciona una idea de cómo podrían desencadenarse estas reacciones en cadena, a través de lagos que pueden drenar a través de fracturas existentes.
"Es posible que hayamos subestimado los efectos de estos glaciares en la inestabilidad general de la capa de hielo de Groenlandia", dijo el coprimer autor Tom Chudley, estudiante Ph.D. de Scott Polar Research y piloto de drones del equipo. "Es raro observar estos lagos de rápido drenaje, tuvimos la suerte de estar en el lugar correcto en el momento correcto".
"Estos glaciares ya se están moviendo bastante rápido, por lo que el efecto de los lagos puede no parecer tan dramático como en los glaciares de movimiento más lento en otros lugares, pero el efecto general es de hecho muy significativo", dijo el Dr. Poul Christoffersen, quien Lideró la investigación. "Hasta la fecha, la mayoría de las observaciones son proporcionadas por satélites. Estos nos permiten ver lo que sucede en toda la capa de hielo, pero las observaciones basadas en drones dan muchos más matices a nuestra comprensión de estos drenajes de los lagos. También podemos observar la formación y reapertura de fracturas, lo que no es posible desde los satélites".
Los drones, que fueron construidos en el Scott Polar Research Institute, fueron equipados con piloto automático y navegaron de manera autónoma a lo largo de rutas de vuelo preprogramadas en misiones que duraron hasta una hora cada una. Al instalar también un GPS a bordo, el equipo pudo ubicar geográficamente con precisión y unir cientos de fotos tomadas durante cada encuesta. Las fotos se usaron para crear detalladas reconstrucciones tridimensionales de la superficie de la capa de hielo.
Los hallazgos muestran que los glaciares de flujo rápido en Groenlandia están sujetos a un forzamiento significativo por el agua de deshielo superficial. También muestran que los cambios en el flujo de hielo ocurren en escalas de tiempo mucho más cortas que las consideradas posibles hasta ahora.
Christoffersen lidera el proyecto RESPONDER financiado por la UE, del cual fue parte este estudio. El equipo de RESPONDER está utilizando el metraje de los drones para identificar 'puntos calientes' donde la capa de hielo se comporta de manera sensible.
Utilizando equipos de perforación, el equipo está explorando ahora cómo se acomoda el agua en el sistema de drenaje basal y cómo la capa de hielo puede cambiar en las próximas décadas a medida que el clima continúa calentándose.
La diferencia entre la acumulación de nieve y la pérdida de hielo en la capa de hielo de Groenlandia asciende actualmente a mil millones de toneladas de hielo que se pierden todos los días. Esta pérdida neta de hielo está creciendo, lo que hace que la capa de hielo de Groenlandia sea el mayor contribuyente a la subida global del nivel del mar.
Artículo científico: Supraglacial lake drainage at a fast-flowing Greenlandic outlet glacier
