Parte del glaciar Thwaites se desmorona en el océano. Es parte de la vida normal de un glaciar, pero la velocidad del flujo de hielo hacia el océano de algunos glaciares antárticos se ha acelerado notablemente, planteando preocupaciones. Crédito:NASA / OIB Jeremy Harbeck
Las imágenes de la desaparición del hielo ártico y los glaciares de las montañas son discordantes, pero sus contribuciones potenciales al aumento del nivel del mar no son rival para la Antártida, incluso si el retroceso del hielo del sur es menos llamativo. Ahora, Un estudio dice que es probable que la inestabilidad oculta dentro del hielo antártico acelere su flujo hacia el océano y eleve el nivel del mar a un ritmo más rápido de lo que se esperaba anteriormente.
En los últimos seis años, cinco glaciares antárticos observados de cerca han duplicado su tasa de pérdida de hielo, según la National Science Foundation. Al menos uno, Glaciar Thwaites, modelado para el nuevo estudio, puede estar en peligro de sucumbir a esta inestabilidad, un proceso volátil que empuja el hielo al océano rápidamente.
La cantidad de hielo que arrojará el glaciar en los próximos 50 a 800 años no se puede proyectar exactamente debido a las fluctuaciones impredecibles del clima y la necesidad de más datos. Pero los investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia, Laboratorio de propulsión a chorro de la NASA, y la Universidad de Washington han factorizado la inestabilidad en 500 simulaciones de flujo de hielo para Thwaites con cálculos refinados.
Los escenarios divergían fuertemente entre sí, pero juntos apuntaban al desencadenamiento final de la inestabilidad, que se describirá en la sección de preguntas y respuestas a continuación. Incluso si el calentamiento global se detuviera más tarde, la inestabilidad seguiría empujando el hielo al mar a un ritmo enormemente acelerado durante los siglos venideros.
Y esto es así si el derretimiento del hielo debido al calentamiento de los océanos no empeora de lo que es hoy. El estudio se basó en las tasas actuales de fusión del hielo porque los investigadores estaban interesados en el factor de inestabilidad en sí mismo.
Punto de inflexión del glaciar
"Si desencadena esta inestabilidad, no es necesario seguir forzando la capa de hielo aumentando las temperaturas. Seguirá adelante por sí solo, y esa es la preocupación "dijo Alex Robel, quien dirigió el estudio y es profesor asistente en la Escuela de Ciencias de la Tierra y Atmosféricas de Georgia Tech. "Las variaciones climáticas seguirán siendo importantes después de ese punto de inflexión porque determinarán qué tan rápido se moverá el hielo".
"Después de alcanzar el punto de inflexión, El glaciar Thwaites podría perder todo su hielo en un período de 150 años. Eso supondría un aumento del nivel del mar de aproximadamente medio metro (1,64 pies), "dijo la científica del JPL de la NASA, Helene Seroussi, que colaboró en el estudio. Para comparacion, El nivel actual del mar está 20 cm (casi 8 pulgadas) por encima de los niveles previos al calentamiento global y se le atribuye el aumento de las inundaciones costeras.
Borde exterior del glaciar Thwaites. Mientras el glaciar fluye hacia el océano, se convierte en hielo marino y sube el nivel del mar. El hielo del glaciar Thwaites fluye particularmente rápido, y algunos investigadores creen que ya puede haber caído en la inestabilidad o estar cerca de ese punto, aunque esto aún no se ha establecido. Crédito:NASA / James Yungel
Los investigadores publicaron su estudio en la revista The procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias los lunes, 8 de julio 2019. La investigación fue financiada por la National Science Foundation y la NASA.
El estudio también mostró que la inestabilidad hace que los pronósticos sean más inciertos, conduciendo a la amplia difusión de escenarios. Esto es particularmente relevante para el desafío de la ingeniería contra los peligros de las inundaciones.
"Quiere diseñar una infraestructura crítica para que sea resistente contra el límite superior de posibles escenarios de nivel del mar dentro de cien años, "Robel dijo." Puede significar construir sus plantas de tratamiento de agua y reactores nucleares para el peor de los casos, que podría ser dos o tres pies de aumento del nivel del mar solo desde el glaciar Thwaites, por lo que es una gran diferencia ".
Preguntas y respuestas
¿Por qué el hielo antártico es el gran impulsor del aumento del nivel del mar?
El hielo marino del Ártico ya está flotando en el agua. Los lectores probablemente recordarán que el 90% de la masa de un iceberg está bajo el agua y que cuando su hielo se derrite, el volumen se encoge, resultando en ningún cambio en el nivel del mar.
Pero cuando las masas de hielo soportadas por tierra durante mucho tiempo, como glaciares de montaña, derretir, el agua que termina en el océano aumenta el nivel del mar. La Antártida tiene la mayor cantidad de hielo apoyado en tierra, incluso si gran parte de esa tierra es lecho marino que contiene solo una parte de la masa de hielo, mientras que el agua aguanta parte de ella. También, La Antártida es un leviatán de hielo.
"Hay casi ocho veces más hielo en la capa de hielo de la Antártida que en la capa de hielo de Groenlandia y 50 veces más que en todos los glaciares de montaña del mundo, "Dijo Robel.
El derretimiento del hielo en la línea de conexión a tierra contribuye al agua de mar y, por lo tanto, al nivel del mar, pero el efecto más grande es enviar más hielo al agua, donde también eleva el nivel del mar. Cuando el fondo del mar detrás de la línea de puesta a tierra, bajo el hielo pendientes descendentes hacia el interior, exacerba el proceso, que puede volverse inestable, perpetuamente empujando el hielo hacia el mar. Credit:antarcticglaciers.org, Creative Commons non-commercial license
What is that 'instability' underneath the ice?
The line between where the ice sheet rests on the seafloor and where it extends over water is called the grounding line. In spots where the bedrock underneath the ice behind the grounding line slopes down, deepening as it moves inland, the instability can kick in.
On deeper beds, ice moves faster because water is giving it a little more lift. También, warmer ocean water hollows out the bottom of the ice, adding a little more water to the ocean. Más importante, the ice above the hollow loses land contact and flows faster out to sea.
"Once ice is past the grounding line and just over water, it's contributing to sea level because buoyancy is holding it up more than it was, " Robel said. "Ice flows out into the floating ice shelf and melts or breaks off as icebergs."
"The process becomes self-perpetuating, " Seroussi said, describing why it is called "instability."
How did the researchers integrate instability into sea level forecasting?
The researchers borrowed math from statistical physics that calculate what random variables do to predictability in a physical system, like ice flow, acted upon by outside forces, like temperature changes. They applied the math to simulations of possible future fates of marine glaciers like Thwaites Glacier.
They made an added surprising discovery. Normalmente, when climate conditions fluctuate strongly, Antarctic ice evens out the effects. Ice flow may increase but gradually, not wildly, but the instability produced the opposite effect in the simulations.
"The system didn't damp out the fluctuations, it actually amplified them. It increased the chances of rapid ice loss, " Robel said.
How rapid is 'rapid' sea level rise and when will we feel it?
The study's time scale was centuries, as is common for sea level studies. In the simulations, Thwaites Glacier colossal ice loss kicked in after 600 years, but it could come sooner.
"It could happen in the next 200 to 600 years. It depends on the bedrock topography under the ice, and we don't know it in great detail yet, " Seroussi said.
Hasta aquí, Antarctica and Greenland have lost a small fraction of their ice, but already, shoreline infrastructures face challenges from increased tidal flooding and storm surges. Sea level is expected to rise by up to two feet by the end of this century.
For about 2, 000 years until the late 1800s, sea level held steady, then it began climbing, according to the Smithsonian Institution. The annual rate of sea level rise has roughly doubled since 1990.
