Por primera vez, Los investigadores han observado de cerca cómo las mareas del océano pueden acelerar o ralentizar la velocidad del movimiento de los glaciares en la Antártida. Los nuevos datos ayudarán a los modeladores a predecir mejor cómo responderán los glaciares al aumento del nivel del mar.

Brent Minchew de Caltech (PhD '16) y Mark Simons, junto con sus colaboradores y en cooperación con la Agencia Espacial Italiana (ASI), explotó cuatro satélites de imágenes de radar COSMO-SkyMed en Rutford Ice Stream en la Antártida. Los satélites recopilaron datos casi continuos durante casi nueve meses desde una variedad de ángulos.

El Rutford Ice Stream es un río de hielo que se mueve rápidamente, aproximadamente 300 kilómetros de largo y 25 kilómetros de ancho, en la Antártida Occidental. Conecta los glaciares de las montañas Ellsworth con la plataforma de hielo Filchner-Ronne, un trozo de hielo flotante aproximadamente del tamaño de California. Impulsado por su propio peso, la corriente de hielo sólido fluye cuesta abajo hacia el mar a una velocidad de aproximadamente un metro por día, aunque esa velocidad varía hasta en un 20 por ciento con las mareas.

La variabilidad está impulsada por las interacciones del hielo con el océano. Durante la marea baja el hielo flotante se hunde lo suficiente como para hundirse en el fondo del mar como un barco que se hunde, provocando un atasco de hielo que se puede detectar hasta 100 kilómetros río arriba. Cuando la marea suba de nuevo el hielo se levanta del fondo del mar y fluye libremente una vez más.

"Una marea alta levanta todos los barcos, y también levanta todo el hielo, "dice Minchew, estudiante de doctorado en Caltech mientras realizaba la investigación y ahora investigador postdoctoral del British Antarctic Survey. Minchew es el autor principal de un artículo sobre el estudio que fue publicado por Revista de investigación geofísica el 22 de noviembre.

La corriente de hielo era tan sensible al cambio de mareas que Simons y Minchew pudieron detectar las influencias individuales de las mareas solares y lunares.

Las mareas solares y lunares del planeta son causadas por el tirón del sol y la luna, respectivamente, en la tierra. La marea alta ocurre simultáneamente en los lados de la tierra que miran hacia y lejos del sol y la luna porque sus tirones gravitacionales crean un bulto, o marea alta, en el planeta.

Las mareas lunares y solares no están perfectamente sincronizadas:los ciclos de la marea lunar de alta a baja cada 12 horas y media, mientras que la marea solar cicla cada 12 horas. Cuando esos dos ciclos se alinean perfectamente, el mar experimenta sus mareas más fuertes. Cuando están más desalineados, el mar experimenta sus mareas más débiles.

Los esfuerzos anteriores para explorar el efecto de la marea en el movimiento de los glaciares se basaron en colocar un dispositivo GPS directamente sobre el hielo. Esta tecnica, sin embargo, proporciona información para un solo punto de movimiento.

En cambio, el equipo de Caltech recopiló pares de imágenes tomadas desde la misma ubicación en el espacio pero en diferentes momentos, mostrando así el movimiento no solo de un solo punto, sino el seguimiento continuo de cada pulgada cuadrada de la superficie de las corrientes de hielo. (El hielo no se mueve como una masa sólida fija, sino que fluye como un jarabe increíblemente viscoso; su movimiento a menudo se compara con el de la miel fría. Como tal, el movimiento de un punto proporciona solo la información más básica sobre todo el glaciar). la variedad de ángulos de visión proporcionados por la constelación de satélites ofreció información tridimensional sobre el movimiento del hielo y reveló, por ejemplo, que la plataforma de hielo flotante se movía más rápido, mostrando así que el efecto de puesta a tierra fue de hecho responsable de los cambios en la velocidad del hielo.

Los estudios sobre el movimiento de los glaciares podrían proporcionar datos importantes para los científicos que buscan modelar cómo responderán los glaciares a los efectos del cambio climático.

"La respuesta del flujo de hielo a los cambios en el nivel del mar y la temperatura del océano tiene un impacto directo en el aumento actual del nivel del mar, "dice Simons, profesor de geofísica en Caltech. "Cuantificar esto es fundamental para comprender cómo evolucionará la Antártida durante las próximas décadas y siglos a medida que el clima se calienta y los glaciares que terminan en el mar están expuestos a aguas oceánicas más cálidas".

Con aguas más cálidas y altos niveles del mar, los glaciares fluirán más rápido hacia el mar, derritiéndose más rápidamente una vez que llegan al agua.

Ya, el estudio ha arrojado información sorprendente sobre la fuerza del hielo y su capacidad para resistir la deformación debido al estrés glacial. Como resulta, el hielo es más débil a lo largo de los márgenes de las corrientes glaciares de lo que se sospechaba anteriormente. La misma tecnología y técnica podría usarse para estudiar el movimiento de los glaciares en todo el mundo, Minchew dice.