El océano bajo la plataforma tiene 420 metros de profundidad
Debajo de la plataforma de hielo Ross de la Antártida se encuentra uno de los océanos menos medidos de la Tierra: una vasta y oscura cavidad aproximadamente el doble del volumen del Mar del Norte.
Este océano oculto es importante porque es el talón de Aquiles de la capa de hielo. La capa de hielo es la enorme masa de hielo terrestre de kilómetros de espesor del continente, mientras que la plataforma de hielo es la plataforma flotante que la bordea.
Si el agua más caliente llega a la parte inferior de la plataforma, puede derretir el hielo que retiene millones de kilómetros cúbicos de hielo antártico, con consecuencias para los niveles globales del mar.
Sin embargo, casi todo lo que sabemos sobre esta cavidad proviene de breves instantáneas en sus bordes. Hasta ahora, nadie había obtenido un registro largo y continuo de su núcleo central. Un estudio recién publicado se propuso cambiar esta situación.
Dentro del océano menos medido de la Antártida
Las plataformas de hielo actúan como contrafuertes para los 30 millones de kilómetros cúbicos de hielo de la Antártida, acumulados a lo largo de millones de años. La plataforma de hielo Ross es la más grande, una de las más frías y australes, y quizás la más protegida del calentamiento del océano.
Se extiende tanto por la Antártida occidental como por la oriental, donde se fusionan docenas de glaciares gigantes para formar una cuña de hielo de entre 300 y 700 metros de espesor que fluye hacia el norte, derritiéndose desde abajo y dando lugar a los icebergs más grandes del mundo.
Imagen: Sobrevolando la plataforma de hielo Ross con las montañas Transantárticas a lo lejos. Stevens/NIWA/K061, CC BY-NC-ND
Al estudiar el océano, las instantáneas son útiles, pero las series temporales largas son mucho más impactantes. Revelan los ritmos de las corrientes, los remolinos, las mareas y la mezcla, y cómo estos interactúan con el calentamiento global. Bajo las plataformas de hielo antárticas, donde las mediciones son cada vez más escasas, es esencial desarrollar estos registros.
"Nuestro estudio describe un registro de cuatro años de los procesos oceánicos debajo de la mitad de la plataforma de hielo de Ross, donde el hielo tiene 320 metros de espesor y el océano debajo tiene 420 metros de profundidad", dice el equipo de investigadores.
La mayoría de las expediciones se centran en los bordes de las plataformas de hielo. Esta necesitaba comprender qué ocurre en su centro, así que se dirigieron hacia allí.
Imagen derecha: Instrumentos desplegados a través del pozo de la plataforma de hielo. Mike Brewer monitorea el ritmo de descenso. Stevens/NIWA/K061, CC BY-NC-ND
El trabajo fue parte de un gran proyecto de varios años que comenzó en 2016 con misiones exploratorias y pruebas de perforación en el hielo y terminó en 2022 cuando finalmente se perdió contacto con los instrumentos suspendidos de la parte inferior del hielo.
Una vez que el equipo de perforación llegó al océano, a pesar del mal tiempo y los desafíos técnicos de trabajar en un entorno tan remoto y extremo, pudo desplegar sus instrumentos. Estos dispositivos de precisión reportaban la temperatura, las corrientes y la salinidad vía satélite. Esperaban que duraran dos años antes de sucumbir al frío o a un fallo de transmisión. Sin embargo, la mayoría continuó funcionando durante más de cuatro años, generando un registro excepcionalmente largo y remoto.
El nuevo análisis muestra que las propiedades del agua varían sistemáticamente a lo largo del año, más allá del océano abierto y sus estaciones. Los cambios de temperatura y salinidad son sutiles, pero en una cavidad protegida de los vientos y el aire frío, incluso pequeños cambios pueden tener importantes implicaciones.
Imagen: Vista hacia abajo en el pozo justo antes de emerger a la cavidad oceánica. Las manchas blancas son partículas de sedimento. Stevens/NIWA/K061, CC BY-NC-ND
Este nuevo trabajo también revela cómo las variaciones en la cavidad central se alinean con los cambios en la Polinia del Mar de Ross, una zona libre de hielo y azotada por el viento a cientos de kilómetros de distancia, donde se forma agua de alta salinidad. A medida que cambia el hielo marino antártico, esta conexión con la cavidad responderá de maneras que aún no se han considerado completamente.
Quizás lo más intrigante es que los datos muestran una estratificación persistente de agua con diferentes propiedades dentro de la cavidad. Esta inusual estructura se detectó en las primeras mediciones realizadas allí en 1978 y se mantiene hasta la fecha. Aunque todavía queda mucho por aprender, los resultados indican que las capas actúan como una barrera, aislando la parte inferior de la plataforma de hielo de aguas más profundas y cálidas.
Lo que nos trae el derretimiento del hielo
Muchas recientes investigaciones sobre cavidades han considerado la plataforma de hielo como un intermediario, transmitiendo el calentamiento del océano a la capa de hielo. Estudios como el este están revelando un conjunto más complejo de relaciones entre la cavidad y otros sistemas polares.
Una de esas relaciones es con el hielo marino. Cuando se forma hielo marino alrededor de los bordes de una plataforma de hielo, parte del agua fría y salada producida como subproducto fluye hacia la cavidad, desplazándose por el lecho marino hasta sus zonas más profundas y frías. Paradójicamente, esta agua densa aún puede derretir el hielo que encuentra. Se sabe muy poco sobre estas corrientes.
Imagen: Instrumentos bajando por el pozo. Stevens/NIWA/K061, CC BY-NC-ND
Es probable que los cambios en el delicado equilibrio térmico en las cavidades de las plataformas de hielo aceleren la subida del nivel del mar. Las comunidades costeras deberán adaptarse a esta realidad. Lo que aún se desconoce son las otras vías por las que se manifestará el cambio en la Antártida.
Los impactos de las capas de hielo se desarrollan a lo largo de décadas y siglos. En escalas temporales similares, los cambios en torno a la Antártida alterarán las propiedades oceánicas de todo el mundo, transformando los ecosistemas marinos y poniendo a prueba nuestra dependencia de ellos.
A corto plazo, podemos esperar cambios en los sistemas meteorológicos australes y en los ecosistemas del Océano Antártico. La pesca está estrechamente vinculada a la capa de hielo marino, que a su vez está vinculada a las temperaturas oceánicas y al agua de deshielo.
El tiempo y el clima regional se sienten aún más cercanos. Un vistazo a un mapa meteorológico del Océano Antártico muestra la oscilación inherente de los sistemas que orbitan el globo. Estos patrones influyen en las condiciones en Nueva Zelanda y el sur de Australia, y ya están cambiando.
A medida que las plataformas de hielo y el hielo marino continúan evolucionando, ese cambio se intensificará. Las plataformas de hielo pueden parecer distantes, pero gracias a su conexión con la atmósfera y el océano, comparten un futuro común.
La investigación se publica en el Journal of Geophysical Research: Oceans: Hydrographic Variability in the Central Ross Ice Shelf Cavity and the Implications for Ocean Circulation
