En breve: A medida que los escombros de hielo y nieve conocidos como mélange se derriten en las plataformas de hielo de la Antártida, pueden crecer grietas y los icebergs se desprenden incluso en el brutal frío del invierno.
La superficie rugosa de la mezcla de hielo es visible en un lado de la grieta.
Crédito: NASA / GSFC / OIB
A medida que los escombros de hielo y nieve conocidos como mélange se derriten en las plataformas de hielo de la Antártida, pueden crecer grietas y los icebergs se desprenden incluso en el brutal frío del invierno.
Investigadores del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California y la Universidad de California, Irvine, han descubierto un proceso de hielo que pudo haber causado que un iceberg del tamaño de Delaware se rompiera la inmensa plataforma de hielo Larsen C de la Antártida en el invierno del hemisferio sur de 2017. El hallazgo Ese mélange, una mezcla de nieve arrastrada por el viento, trozos de iceberg y hielo marino alojado dentro y alrededor de las plataformas de hielo, es fundamental para mantener juntas las plataformas de hielo, lo que implica que estas plataformas de hielo pueden romperse incluso más rápido de lo que los científicos esperaban debido al aumento de la temperatura del aire.
Las plataformas de hielo, las lenguas flotantes de los glaciares que se extienden sobre el océano, reducen la velocidad a la que los glaciares de la Antártida contribuyen al aumento global del nivel del mar. A medida que la plataforma de hielo de un glaciar fluye sobre el Océano Austral, eventualmente se engancha en una isla, una cresta submarina o la pared de la bahía que encierra el glaciar. El obstáculo ralentiza el movimiento hacia adelante del glaciar de la misma manera que un accidente de carretera ralentiza el tráfico detrás de él, excepto que un obstáculo en la plataforma de hielo puede detener el flujo de hielo hacia el mar durante miles de años.
Pero en las últimas décadas, las plataformas de hielo de la Península Antártica se han estado moviendo y desintegrando más rápidamente. Las grietas se profundizan en grietas que atraviesan la plataforma de arriba a abajo y se ensanchan, finalmente liberando icebergs en el océano. Si este proceso continúa hasta que se rompe una capa de hielo suficiente (como con Larsen B en 2002 ), los glaciares que la plataforma estaba reteniendo comienzan a fluir más rápidamente de la tierra al mar. Esto aumenta la tasa de aumento del nivel del mar.
El calentamiento climático es la causa subyacente de este cambio en el comportamiento de la plataforma de hielo, porque ha elevado las temperaturas tanto del aire por encima como del agua del océano debajo de los glaciares. Pero la forma en que las plataformas de hielo están respondiendo al calentamiento no se comprende completamente. Los científicos han sugerido que los ciclos de congelación y descongelación de agua de deshielo acumulada sobre el hielo están haciendo que las fisuras crezcan. Pero si ese es el caso, ¿cómo podría Larsen C liberar su iceberg gigante en invierno, cuando el hielo había estado congelado durante meses?
Para responder a esa pregunta, los investigadores de JPL y UC Irvine se centraron en la mélange. Esta mezcla desordenada y gruesa tiene propiedades naturales similares al pegamento o lechada, rellena grietas o huecos y se adhiere al hielo y la roca. Cuando se acumula en una grieta en una plataforma de hielo, crea una capa delgada tan dura como el hielo circundante que mantiene unida la grieta. A los lados de las plataformas de hielo, capas de mélange pegan el hielo a las paredes de roca que lo rodean. “Siempre sospechamos que esta mezcla jugó un papel clave, pero hasta hace poco no teníamos buenas observaciones de sus características”, dijo Eric Rignot, profesor de UC Irvine y coautor del estudio , publicado en Proceedings of the National Academia de Ciencias.
Los investigadores modelaron toda la plataforma de hielo Larsen C utilizando el modelo del sistema de capa de hielo y nivel del mar de la NASA con observaciones de la Operación IceBridge de la NASA y los satélites europeos y de la NASA. Primero evaluaron cuáles de los cientos de grietas en la plataforma de hielo eran más vulnerables a romperse, seleccionando 11 grietas para un análisis en profundidad. Ellos modelaron lo que sucedió con estas grietas si solo la plataforma de hielo se volvía más delgada debido al derretimiento, si solo la mezcla se hacía más delgada y si ambas se volvían más delgadas.
“Mucha gente pensó intuitivamente, si adelgazas la plataforma de hielo, la harás mucho más frágil y se romperá”, explicó Eric Larour, científico del JPL y autor principal del nuevo estudio. En cambio, el modelo mostró que el simple hecho de adelgazar la plataforma de hielo sin cambiar la mezcla en realidad cerró las grietas, con tasas de ensanchamiento promedio que cayeron de 259 a 72 pies (79 a 22 metros) por año. El adelgazamiento tanto de la plataforma de hielo como de la mezcla también cerró las fisuras. Entonces, el derretimiento del hielo glacial por sí solo no puede explicar por qué los estantes se están rompiendo más rápidamente.
Sin embargo, cuando los investigadores adelgazaron solo la mezcla en el modelo, sin reducir el grosor del hielo glacial en sí, las grietas en la plataforma de hielo se ensancharon más rápidamente, acelerando desde una tasa promedio de 249 a 367 pies (76 metros a 112 metros). por año. Cuando las estrechas capas de mélange se adelgazaron a unos 30 a 50 pies (unos 10 o 15 metros), perdieron por completo su capacidad para mantener juntas las fisuras. Las grietas podrían abrirse rápidamente y grandes icebergs se soltarían, tal como sucedió en Larsen C.
¿Por qué importa esto? Porque, dijo Larour, «hemos señalado un proceso físico que es capaz de desestabilizar la plataforma de hielo antes de un gran calentamiento de la atmósfera». Los científicos a menudo han utilizado el aumento previsto de la temperatura del aire para estimar qué tan rápido se romperán las plataformas de hielo de la Antártida y, como resultado, qué tan rápido se elevarán los niveles globales del mar. Pero las estrechas capas de mélange se están derritiendo principalmente por contacto con el agua del océano debajo, que continúa durante todo el año. En cualquier época del año, pueden volverse demasiado delgadas para mantener la plataforma de hielo unida.
«Creemos que este proceso podría explicar por qué las plataformas de hielo en la península antártica comenzaron a romperse décadas antes de que el agua de deshielo comenzara a acumularse en su superficie», dijo Rignot. «Eso implica que las plataformas de hielo de la Antártida podrían ser más vulnerables al calentamiento climático, y antes de lo que se pensaba».
Por Carol Rasmussen, Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA
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