La terminal de la plataforma de hielo de Pine Island. Crédito:Jeremy Harbeck / NASA
Un nuevo estudio publicado el 8 de enero en la revista Naturaleza Geociencia revela que los fuertes eventos de El Niño pueden causar una pérdida significativa de hielo en algunas plataformas de hielo de la Antártida, mientras que lo contrario puede ocurrir durante los fuertes eventos de La Niña.
El Niño y La Niña son dos fases distintas de El Niño / Oscilación del Sur (ENOS), un fenómeno natural que se caracteriza por cómo las temperaturas del agua en el Pacífico tropical oscilan periódicamente entre más cálidas que el promedio durante El Niño y más frías durante La Niñas.
La investigación, financiado por la NASA y la Beca de Ciencias de la Tierra y el Espacio de la NASA, proporciona nuevos conocimientos sobre cómo las plataformas de hielo de la Antártida responden a la variabilidad de las condiciones atmosféricas y oceánicas globales.
El estudio fue dirigido por Fernando Paolo cuando era estudiante de doctorado y postdoctorado en el Instituto Scripps de Oceanografía de la Universidad de California en San Diego. Paolo es ahora un becario postdoctoral en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA. Paolo y sus colegas, incluida la glacióloga de Scripps, Helen Fricker, descubrió que un fuerte episodio de El Niño hace que las plataformas de hielo en el sector del mar de Amundsen en la Antártida occidental ganen masa en la superficie y se derritan desde abajo al mismo tiempo, perdiendo hasta cinco veces más hielo por el derretimiento basal de lo que ganan por el aumento de las nevadas. El estudio utilizó observaciones satelitales de la altura de las plataformas de hielo de 1994 a 2017.
"Hemos descrito por primera vez el efecto de El Niño / Oscilación del Sur en las plataformas de hielo de la Antártida Occidental, "Dijo Paolo." Ha habido algunos estudios idealizados que utilizan modelos, e incluso algunas observaciones indirectas de las plataformas de hielo, sugiriendo que El Niño podría afectar significativamente a algunos de estos estantes, pero no teníamos observaciones reales de la plataforma de hielo. Ahora hemos presentado un registro de 23 años de datos satelitales sobre las plataformas de hielo de la Antártida Occidental, confirmando no solo que ENSO les afecta anualmente, pero también mostrando cómo ".
Los efectos opuestos de El Niño en las plataformas de hielo, agregando masa de las nevadas pero eliminándola a través del derretimiento basal, fueron al principio difíciles de desenredar a partir de los datos satelitales. "Los satélites miden la altura de las plataformas de hielo, no la masa, y lo que vimos al principio es que durante los fuertes El Niño la altura de las plataformas de hielo en realidad aumentó, ", Dijo Paolo." Esperaba ver una reducción general de la altura como consecuencia de la pérdida de masa, pero resulta que la altura aumenta ".
Frente de la plataforma de hielo Getz. Crédito:Jeremy Harbeck / NASA
Después de un análisis más detallado de los datos, Los científicos encontraron que aunque un fuerte El Niño cambia los patrones de viento en la Antártida Occidental de una manera que promueve el flujo de aguas cálidas del océano hacia las plataformas de hielo para aumentar el derretimiento desde abajo, también aumenta las nevadas, especialmente a lo largo del sector del mar de Amundsen. Luego, el equipo necesitaba determinar la contribución de los dos efectos. ¿La atmósfera está agregando más masa de la que está quitando el océano o es al revés?
"Descubrimos que el océano termina ganando en términos de masa. Los cambios en la masa, en lugar de altura, controlar cómo las plataformas de hielo y los glaciares asociados fluyen hacia el océano, ", Dijo Paolo. Si bien la pérdida de masa por el deshielo basal excede la ganancia de masa por las nevadas durante los fuertes eventos de El Niño, lo contrario parece ser cierto durante los eventos de La Niña.
Durante todo el período de observación de 23 años, las plataformas de hielo en el sector del mar de Amundsen en la Antártida vieron reducida su altura en 20 centímetros (8 pulgadas) al año, por un total de 5 metros (16 pies), principalmente debido al deshielo del océano. El intenso El Niño de 1997-98 aumentó la altura de estas plataformas de hielo en más de 25 centímetros (10 pulgadas). Sin embargo, la nieve, mucho más ligera, contiene mucha menos agua que el hielo sólido. Cuando los investigadores tuvieron en cuenta la densidad de la nieve, descubrieron que las plataformas de hielo perdían unas cinco veces más hielo por el derretimiento de los submarinos que lo que obtenían de la nueva capa de nieve de la superficie.
"Muchas personas miran estos datos de la plataforma de hielo y se ajustan en línea recta a los datos, pero estamos viendo todos los movimientos que entran en ese ajuste lineal, y tratando de comprender los procesos que los causan, "dijo Fricker, quien era el asesor de doctorado de Paolo en el momento en que se concibió el estudio. "Estos registros satelitales más largos nos permiten estudiar los procesos que están impulsando cambios en las plataformas de hielo, mejorar nuestra comprensión de cómo cambiará el hielo conectado a tierra, "Dijo Fricker.
"La respuesta de la plataforma de hielo a la variabilidad climática de ENOS se puede utilizar como una guía de cómo los cambios a largo plazo en el clima global podrían afectar las plataformas de hielo alrededor de la Antártida, "dijo la coautora Laurie Padman, un oceanógrafo con Earth &Space Research, una empresa de investigación sin fines de lucro con sede en Seattle. "El nuevo conjunto de datos nos permitirá comprobar si nuestros modelos oceánicos pueden representar correctamente los cambios en el flujo de agua caliente bajo las plataformas de hielo, "añadió.
El derretimiento de las plataformas de hielo no afecta directamente el aumento del nivel del mar, porque ya están flotando. Lo que importa para el aumento del nivel del mar es la adición de hielo de la tierra al océano, sin embargo, son las plataformas de hielo las que detienen el flujo de hielo en tierra hacia el océano.
Comprender qué está causando los cambios en las plataformas de hielo "nos acerca un poco más a saber qué va a pasar con el hielo conectado a tierra, que es lo que finalmente afectará el aumento del nivel del mar, ", Dijo Fricker." El santo grial de todo este trabajo es mejorar las proyecciones de aumento del nivel del mar, " ella añadió.