Se ha descubierto que el llenado y drenaje de los lagos de agua de deshielo provoca la flexión de una plataforma de hielo antártica flotante, potencialmente amenazando su estabilidad.

Un equipo de investigadores británicos y estadounidenses, codirigido por la Universidad de Cambridge, ha medido cuánto se flexiona la plataforma de hielo McMurdo en la Antártida en respuesta al llenado y drenaje de los lagos de agua de deshielo en su superficie. Este tipo de flexión había sido hipotetizado antes y simulado por modelos de computadora, pero esta es la primera vez que se mide el fenómeno en el campo. Los resultados se informan en la revista. Comunicaciones de la naturaleza .

Los resultados demuestran un vínculo entre el derretimiento de la superficie y el debilitamiento de las plataformas de hielo de la Antártida y respaldan la idea de que la reciente ruptura de la plataforma de hielo alrededor de la Península Antártica puede haber sido provocada. al menos en parte, por grandes cantidades de agua de deshielo superficial producida en respuesta al calentamiento atmosférico.

A medida que el clima continúa calentándose, más y más plataformas de hielo pueden volverse susceptibles a la flexión, fractura y ruptura durante el próximo siglo.

La mayor parte del continente antártico está cubierta por la capa de hielo antártica, que tiene hasta cuatro kilómetros de espesor y contiene suficiente hielo para elevar el nivel global del mar en unos 58 metros. En la mayor parte del continente y durante la mayor parte del año, las temperaturas del aire están muy por debajo de cero y la superficie del hielo permanece congelada. Pero alrededor del 75% de la capa de hielo está bordeada por plataformas de hielo flotantes, que tienen hasta un kilómetro de espesor, principalmente por debajo del nivel del mar, pero con decenas de metros de su altura total sobresaliendo del agua. En los meses de verano cuando la temperatura del aire sube por encima del punto de congelación, las superficies de estas plataformas de hielo son susceptibles de derretirse.

"El agua superficial en las plataformas de hielo se conoce desde hace mucho tiempo, ", dijo el coautor, el Dr. Ian Willis, del Scott Polar Research Institute de Cambridge." Hace más de 100 años, los miembros del equipo Nimrod de Shackleton y el equipo del Partido del Norte de la Expedición Antártica Británica de Scott mapearon y registraron el agua en la plataforma de hielo de Nansen, a unos 300 kilómetros de donde hicimos nuestro estudio sobre la plataforma de hielo McMurdo. Durante las últimas décadas, también ha sido posible ver la formación de agua de deshielo de la superficie generalizada en muchas plataformas de hielo cada verano a partir de imágenes de satélite ".

Lo que no se sabe del todo es hasta qué punto el agua superficial podría desestabilizar una plataforma de hielo, especialmente en veranos más cálidos cuando se produce más agua de deshielo. Si la pendiente de la plataforma de hielo es lo suficientemente empinada, el agua puede fluir de la plataforma de hielo al océano en grandes ríos de superficie, mitigar contra cualquier inestabilidad potencial.

El peligro surge si el agua se acumula en las depresiones de la superficie de la plataforma de hielo para formar grandes lagos. El peso extra del agua empujará hacia abajo el hielo flotante, provocando que se hunda un poco más en el mar. Alrededor del borde del lago el hielo se flexionará hacia arriba para compensar. "Si el lago se drena, la plataforma de hielo ahora se doblará hacia atrás, levantándose donde solía estar el lago, hundiéndose alrededor del borde, "dijo la autora principal, la Dra. Alison Banwell, también de SPRI. "Es este llenado y drenaje de los lagos lo que hace que la plataforma de hielo se doble, y si las tensiones son lo suficientemente grandes, también se pueden desarrollar fracturas ".

Banwell y el coautor, el profesor Doug MacAyeal de la Universidad de Chicago, habían sugerido previamente que el llenado y drenaje de cientos de lagos podrían haber llevado a la desintegración catastrófica de la plataforma de hielo Larsen B 2002 cuando 3, Se perdieron 250 kilómetros cuadrados de hielo en solo unos días.

"Habíamos podido modelar la rápida desintegración de esa plataforma de hielo a través de nuestro mecanismo de fractura inducida por la carga de agua de deshielo, ", dijo Banwell." Sin embargo, el problema era que nadie había medido la flexión y fractura de la plataforma de hielo en el campo, por lo que no pudimos restringir completamente los parámetros en nuestro modelo. Por eso, en parte, nos propusimos intentar medir el proceso en la plataforma de hielo de McMurdo ".

Usando helicópteros, máquinas de nieve y sus propios dos pies, Los investigadores instalaron una serie de sensores de presión para monitorear el aumento y la caída de los niveles de agua en depresiones que se llenaron para convertirse en lagos. y receptores GPS para medir pequeños movimientos verticales de la plataforma de hielo.

"Fue mucho trabajo obtener los datos, pero revelan una historia fascinante, ", dijo MacAyeal." La mayor parte de la señal GPS se debe a las mareas del océano, que mueven la plataforma de hielo flotante hacia arriba y hacia abajo varios metros dos veces al día. Pero cuando eliminamos esta señal de marea, encontramos que algunos receptores GPS se movieron hacia abajo, luego aumentaron alrededor de un metro durante algunas semanas, mientras que otros, a solo unos cientos de metros de distancia, apenas se movió en absoluto. Los que más se movían hacia abajo y luego hacia arriba estaban situados donde los lagos se estaban llenando y drenando, y hubo relativamente poco movimiento lejos de los lagos. Es este movimiento vertical diferencial el que muestra que la plataforma de hielo se está flexionando. Habíamos anticipado este resultado, pero fue muy agradable cuando lo encontramos ".

El equipo espera que su trabajo inspire a otros a buscar evidencia de flexión y fractura en otras plataformas de hielo alrededor de la Antártida. Su trabajo también ayudará a desarrollar modelos a escala de la capa de hielo que podrían usarse para predecir la estabilidad de las plataformas de hielo en el futuro y para comprender los controles sobre el tamaño de la plataforma de hielo, ya que actúan como amortiguadores contra el hielo que se mueve rápidamente desde el continente. A medida que las plataformas de hielo se encogen, los glaciares y las corrientes de hielo detrás de ellos fluyen más rápidamente hacia el océano, contribuyendo al aumento global del nivel del mar.