Ofrecen pistas importantes para predecir mejor el sistema climático futuro y la subida del nivel del mar
Está aflorando más agua de deshielo de la Antártida de lo que se sabía anteriormente, modificando el clima, evitando la formación de hielo marino y aumentando la productividad marina, según una nueva investigación de la Universidad de East Anglia (UEA).
Por primera vez, los investigadores han podido obtener en invierno observaciones de agua de deshielo glaciar en profundidad completa, utilizando instrumentos conectados a las cabezas de focas que viven cerca del glaciar Pine Island, en el remoto mar de Amundsen en el oeste de la Antártida.
Las duras condiciones ambientales en la Antártida limitan el uso de la mayoría de los sistemas de observación tradicionales, como barcos y aviones, especialmente en invierno. Pero los oceanógrafos que trabajan con biólogos utilizaron datos recopilados por focas etiquetadas para medir la temperatura y la salinidad del agua.
Los investigadores encontraron una distribución de agua de deshielo muy variable con dos capas ricas en agua de deshielo, una en los 250 metros superiores y otra a unos 450 metros de profundidad, conectadas por columnas dispersas ricas en agua de deshielo. La firma hidrográfica del agua de deshielo es más clara en invierno, cuando su presencia puede mapearse sin ambigüedades; este análisis solo es posible en invierno.
El agua de deshielo de la superficie proporciona calor cerca de la superficie que ayuda a mantener áreas de agua de mar abiertas rodeadas de hielo marino, cerca de los glaciares, y puede cambiar la velocidad de fusión de estas frágiles plataformas de hielo. Estos hallazgos ofrecen pistas importantes para predecir mejor el sistema climático futuro y la subida del nivel del mar.
El glaciar Pine Island se está derritiendo rápidamente, exportando el agua de deshielo glacial al océano. Se cree que el agua de deshielo de los glaciares desempeña un papel en la hidrografía y la distribución del hielo marino, pero hasta ahora se sabía poco al respecto.
Yixi Zheng, investigadora de posgrado en la Facultad de Ciencias Ambientales de la UEA, es la autora principal del estudio. Ella dijo: "La temperatura y la salinidad del agua cambian en todos los lugares donde existe el agua de deshielo glacial. Al igual que cuando buscamos una 'huella digital' del agua de deshielo de los glaciares, utilizamos datos de temperatura y salinidad para rastrear el agua de deshielo de los glaciares".
"La distribución del agua de deshielo de los glaciares es muy irregular. No se mezcla bien con el agua ambiental, sino que fluye a lo largo de dos capas ricas en agua de deshielo en los 250 metros superiores y alrededor de 450 metros, conectadas por columnas ricas en agua de deshielo".
"Como el agua de deshielo de los glaciares es más cálida y fresca que el agua ambiental, es más liviana que el agua ambiental y es más probable que se eleve. Aporta calor y nutrientes como el hierro a la superficie cercana, lo que puede derretir el hielo marino cerca de los glaciares y aumentar el nivel de nutrientes cerca de la superficie. Esto mejora las interacciones aire-mar, y el nutriente relacionado con el agua de deshielo puede impulsar el crecimiento de plancton marinos como las algas".
Imagen: Representación esquemática de las vías del agua de deshielo en invierno y verano. a) El agua de deshielo del invierno se extiende a lo largo de la picnoclina o se eleva a través de capas de agua uniformes sin experimentar una intensa mezcla lateral. El agua de deshielo del invierno que se eleva hasta cerca de la superficie derrite el hielo marino y forma polinias. b) El agua de deshielo del verano también se extiende a lo largo de la picnoclina. Sin embargo, a diferencia del agua de deshielo del invierno, el agua de deshielo ascendente del verano que penetra a través del agua estratificada se mezcla intensamente con el agua ambiental y se esparce ampliamente.
Los procesos invernales revelados por el estudio probablemente sean importantes para llevar nutrientes a la capa cercana a la superficie antes de la floración primaveral y para llevar calor a la superficie para evitar que se forme hielo marino. Esta acción ayuda a mantener las áreas de aguas abiertas, llamadas polinias, frente a los glaciares.
Muchos glaciares alrededor de la Antártida se están adelgazando rápidamente, principalmente debido al derretimiento basal (es decir, el derretimiento que ocurre en la interfaz entre el océano y el glaciar de la plataforma de hielo). El derretimiento más fuerte se ha registrado en los glaciares de la Antártida occidental, como el glaciar Pine Island, donde se llevó a cabo la investigación.
El volumen de agua de deshielo producido es pequeño en comparación con los volúmenes de los mares de la plataforma antártica, pero se cree que ejerce una desproporcionada influencia en la circulación regional y el clima.
Es probable que el calor del agua de deshielo evite la formación de hielo marino, lo que permitirá que se derrita y, por lo tanto, aumente la extensión de las áreas de aguas abiertas frente a los glaciares.
El fuerte viento marino cerca del frente del glaciar también puede transportar más agua cálida cerca de la superficie y expandir la región influenciada por el agua de deshielo. Estas polinias agrandadas (áreas de aguas abiertas rodeadas de hielo) pueden conducir a un aumento de los flujos de aire y mar y tener más impactos en el desprendimiento de iceberg y el derretimiento de los glaciares.
Siete elefantes marinos del sur (Mirounga leonina) y siete focas de Weddell (Leptonychotes weddellii) fueron capturados y marcados con registradores de datos por satélite CTD alrededor del mar de Amundsen en febrero de 2014. Los datos fueron recopilados por Marine Mammals Exploring the Oceans Pole to Pole (MEOP). También contribuyeron investigadores de las universidades de Gotemburgo y Rhode Island.
Los científicos dicen que se requiere más investigación. El estudio se basó en un año de datos de etiquetas de focas del glaciar Pine Island, por lo que no se puede utilizar para calcular tendencias a lo largo del tiempo ni tener en cuenta la variabilidad interanual como la Oscilación Sur-El Niño, que puede afectar la temperatura global del agua.
El artículo, "Winter seal-based observations reveal glacial meltwater surfacing in the southeastern Amundsen Sea", se publica hoy en la revista Communications: Earth and Environment.
