Una nueva investigación muestra que las algas crecen en la capa de hielo de Groenlandia, la segunda capa de hielo más grande de la Tierra, reducen significativamente la reflectividad superficial del área de hielo desnudo de la capa de hielo y contribuyen más a su derretimiento que el polvo o el carbón negro. Los nuevos hallazgos podrían influir en la comprensión de los científicos sobre el derretimiento de la capa de hielo y las proyecciones del aumento futuro del nivel del mar. según los autores del estudio.

Los glaciólogos saben desde hace mucho tiempo que materiales como el polvo mineral y el carbón negro pueden oscurecer la superficie de grandes capas de hielo. Los científicos estudian estas impurezas porque reducen el albedo de la hoja, o la medida en que refleja la luz, lo que aumenta el derretimiento del hielo y afecta las proyecciones de aumento del nivel del mar. Pero pocos estudios habían examinado el efecto de oscurecimiento de las células de las algas, que crecen naturalmente en la capa de hielo.

El nuevo estudio evaluó cuantitativamente cómo las algas de hielo superficiales contribuyen al oscurecimiento de la capa de hielo. y descubrió que las algas reducen el albedo de la capa de hielo significativamente más que los materiales que no son algas, como partículas minerales y carbón negro. El oscurecimiento de las algas es responsable del 5 al 10 por ciento del derretimiento total de la capa de hielo cada verano, según la nueva investigación publicada en Cartas de investigación geofísica , una revista de la American Geophysical Union.

Los hallazgos agudizan la forma en que los glaciólogos piensan sobre el derretimiento de las capas de hielo y cómo el hielo refleja la luz. según Marek Stibal, ecologista de la criosfera en la Universidad Charles de Praga, República Checa y uno de los autores principales del nuevo estudio. Un clima más cálido también podría aumentar el crecimiento de algas en el futuro, potenciando potencialmente la influencia de las algas en el derretimiento de la capa de hielo, él dijo.

"El aspecto novedoso de nuestro estudio es que descubrimos que los procesos biológicos juegan un papel importante en el comportamiento de la capa de hielo, "Dijo Stibal." Los glaciólogos generalmente solo observan materiales inorgánicos cuando estudian la reflectancia de la luz y el derretimiento del hielo porque los procesos biológicos a menudo son demasiado complicados de capturar. Pero encontramos que los organismos pueden tener un efecto a gran escala en un sistema que se estudió previamente en un contexto abiótico ".

Estudiar las algas en el campo.

Estudios anteriores sugirieron que impurezas como el carbón negro y el polvo provocan el derretimiento del hielo desnudo en la parte inferior de la capa de hielo. Las impurezas oscurecen la superficie de la hoja, reduciendo su albedo y permitiendo que absorba más luz. La mayor absorción de la radiación solar eleva la temperatura de la capa de hielo y acelera el proceso de fusión.

La absorción de la luz solar es responsable de la mayor parte del deshielo en Groenlandia, según Jason Box, climatólogo del Servicio Geológico de Dinamarca y Groenlandia y el otro autor principal del nuevo estudio.

Los microbios, como las células de las algas, colonizan el hielo y pueden acumularse con el tiempo si se les da suficiente luz solar. agua y nutrientes. Las algas del hielo de la superficie producen pigmentos oscuros para protegerse de la radiación de alta intensidad. oscureciendo aún más la superficie de la hoja, Dijo Stibal.

Los autores del nuevo estudio se dirigieron a la capa de hielo de Groenlandia en el verano de 2014 para cuantificar la contribución de las algas al efecto de oscurecimiento. Varios miembros de su equipo acamparon en un sitio de estudio en la región suroeste de la capa de hielo durante 56 días mientras recopilaban datos sobre la reflectividad de la capa y la población de algas.

Stibal y sus colegas utilizaron espectrómetros y albedómetros portátiles para medir el espectro de reflectividad de la superficie de hielo desnudo cada día. También recolectaron muestras de hielo de la superficie y usaron un microscopio de campo para caracterizar las algas y contar el número de células de algas en cada muestra. Analizaron la relación entre el crecimiento de las algas y la cantidad de luz reflejada por la superficie de la capa de hielo.

Los autores encontraron que la capa de hielo reflejaba significativamente menos luz a medida que crecía la población de algas. Calcularon que el crecimiento de algas representó aproximadamente el 70 por ciento de la variación en los datos de reflectancia de la luz, convirtiéndolo en el contribuyente dominante del fenómeno. El resto de la variación se debió a la lluvia y cuánto tiempo había pasado, y las impurezas distintas de las algas no fueron significativas en su análisis.

El nuevo estudio no estimó cuánto más hielo podría derretirse en el futuro debido al oscurecimiento de las algas. Pero los resultados pueden sentar las bases para diseñar proyecciones más precisas de escenarios de aumento del nivel del mar debido al derretimiento del hielo de Groenlandia y otras capas de hielo. Dijo Stibal. Las algas crecen en otras superficies de hielo en áreas como el Himalaya, donde residen en glaciares productores de agua.

También cree que un clima más cálido podría ser una bendición para las poblaciones de algas, potencialmente aumentando su influencia oscurecedora.

"A medida que el clima se calienta, el área en la que pueden crecer las algas se expandirá, para colonizar más la capa de hielo, ", dijo." Además, la temporada de crecimiento se alargará, por lo que la contribución de las algas al derretimiento del hielo probablemente aumentará con el tiempo ".

Nozomu Takeuchi, profesor de ciencias de la tierra en la Universidad de Chiba en Japón, dijo que la nueva investigación destaca la importancia de tener en cuenta los procesos biológicos en la criosfera, y cree que el estudio tendrá un impacto en la investigación glaciológica de la capa de hielo de Groenlandia.

"La principal implicación de sus hallazgos es que la capa de hielo no es un simple sistema abiótico de nieve y hielo, sino más bien un ecosistema, ", dijo." Comprender este proceso biológico de manera más cuantitativa podría inducir una nueva perspectiva sobre otros ciclos climáticos de la Tierra, como los ciclos glacial-interglaciares ".