Los informes de la capa de hielo de la Antártida Occidental que se derrite rápidamente a menudo se refieren a cuánto podría agregar el derretimiento a los niveles globales del mar, como si el agua del deshielo elevara el océano de manera uniforme, como un fregadero que se llena. La realidad es muy diferente. El agua de la Antártida Occidental terminará elevando más el nivel del mar en Los Ángeles y Miami que en Río de Janeiro. por ejemplo, a pesar de que Brasil está miles de kilómetros más cerca de la Antártida que Estados Unidos.

¿Como sabemos? Los científicos observaron por primera vez este patrón oceánico utilizando datos de la misión satelital del Experimento Climático y Recuperación de Gravedad (GRACE) de la NASA, que finalizó el pasado mes de octubre tras 15 años de funcionamiento. Cuando la misión GRACE Follow-On (GRACE-FO) de NASA / German Research Center for Geosciences se lance desde la Base de la Fuerza Aérea Vandenberg en el centro de California el próximo mes, asumirá el trabajo de monitorear el derretimiento del hielo polar. Eso dará a los científicos una oportunidad renovada para comprender algunos de los muchos procesos que conducen a diferentes tasas de aumento del nivel del mar en diferentes costas. Dado que la escorrentía del derretimiento de las capas de hielo y los glaciares representa actualmente alrededor de dos tercios del aumento global del nivel del mar, La comprensión de estos procesos relacionados con el deshielo es fundamental para comprender el cambio del nivel del mar a escala regional.

La atracción gravitacional de una capa de hielo atrae el agua de mar de los océanos cercanos y hace que se acumule a lo largo de las costas. Cuando la capa de hielo se derrite y pierde masa, la atracción gravitacional se reduce, provocando la caída del nivel del mar cercano. Al mismo tiempo, el agua de deshielo adicional en el océano provoca un aumento del nivel del mar, pero se aleja más de la fuente de deshielo. El nivel del mar descendente cerca de la capa de hielo y el nivel del mar ascendente más lejos están conectados como los extremos ascendente y descendente de un balancín. Dado que cada capa de hielo y glaciar tiene una ubicación y un tamaño únicos, cada uno crea un patrón de vaivén diferente, tan individual como una huella dactilar.

Los científicos habían teorizado que estos patrones de huellas dactilares existían, pero solo los detectó observacionalmente por primera vez en septiembre de 2017 utilizando datos de GRACE.

Las huellas dactilares de Groenlandia y la Antártida atraviesan el ecuador, de modo que las masas de tierra de latitudes bajas y medias se ven afectadas por el deshielo de ambas regiones. Estas costas pueden verse más afectadas por la pérdida de hielo en el hemisferio opuesto. Nueva York, por ejemplo, experimenta un leve aumento del nivel del mar debido al derretimiento del hielo en la Antártida que en Groenlandia. O para un ejemplo extremo, Actualmente se estima que la pérdida de hielo de Groenlandia contribuye 12 veces más al aumento del nivel del mar en Ciudad del Cabo. Sudáfrica, que a la subida del nivel del mar en Londres, aunque Londres tiene 8 años, 000 millas más cerca de Groenlandia.

Cómo funciona GRACE-FO

GRACIA-FO, como GRACIA, está diseñado para medir los cambios mensuales en la atracción gravitacional que resultan de los cambios en la masa en la Tierra debajo de los satélites en órbita. Más del 99 por ciento de la fuerza gravitacional media de la Tierra no cambia de un mes a otro, porque se debe a la propia Tierra sólida:su superficie e interior. Agua, sin embargo, se mueve continuamente en casi todas partes:llueve, las corrientes oceánicas fluyen, el hielo se derrite y así sucesivamente. Mientras los satélites gemelos GRACE-FO orbitan la Tierra, uno siguiendo de cerca al otro, estas masas en movimiento alteran la atracción gravitacional debajo de los dos satélites, cambiando la distancia entre ellos muy ligeramente. El registro de estos cambios se analiza para crear mapas mensuales de las variaciones y redistribución de la masa de la Tierra cerca de la superficie.

Huellas debajo de la superficie de la Tierra

Otro efecto de la masa cambiante del hielo derretido implica no solo la pérdida reciente de hielo, sino también el derretimiento a escala continental que terminó alrededor de 6, Hace 000 años. Ese antiguo evento todavía tiene repercusiones en los niveles del mar en las costas actuales.

Frank Webb del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, el científico del proyecto de GRACE-FO, usó la analogía de la espuma viscoelástica para describir este efecto. "Cuando te acuestas en una cama de espuma viscoelástica, te hundes en él. Cuando te levantes, rebota despacio. Puede haber una ligera protuberancia alrededor de donde estaba acostado ". De la misma manera, una capa de hielo presiona la capa del manto viscoso de la Tierra, unas 50 millas por debajo de la superficie. Durante milenios el hielo pesado empuja la capa superficial hacia el manto, y el material del manto sobresale en otra parte. Cuando una capa de hielo se derrite, el manto fluye hacia atrás en la dirección inversa, en un proceso que se desarrolla durante milenios después de que el hielo ha desaparecido.

La placa tectónica de América del Norte todavía se está recuperando de la pérdida de masa al final de la última edad de hielo. En ese tiempo, Canadá y Groenlandia de hoy fueron enterrados bajo hielo espeso, mientras que la mayor parte de lo que ahora es Estados Unidos permaneció libre de hielo. El manto fluyó desde debajo de Canadá y se abultó debajo de los Estados Unidos. Hoy dia, a medida que el flujo se mueve en la dirección opuesta, el lado estadounidense de la placa norteamericana se hunde muy lentamente, y Canadá está aumentando.

Incluso si no se produjeran otros cambios en los océanos de hoy, Estos movimientos ascendentes y descendentes de la Tierra sólida harían que el nivel del mar cambiara en la actual costa este de los EE. UU. Como están las cosas, añaden o contrarrestan otras influencias sobre el nivel del mar.

La línea de fondo

Desde que se lanzó la misión GRACE original en 2002, sus mediciones han demostrado que Groenlandia ha estado perdiendo alrededor de 280 gigatoneladas de hielo por año en promedio, y las pérdidas antárticas son de casi 120 gigatoneladas por año. (Una gigatonelada de agua llenaría unas 400, 000 piscinas olímpicas). Los datos también mostraron que la tasa de pérdida se aceleró de 2003 a 2013 en aproximadamente 25 gigatoneladas por año cada año en Groenlandia, y 11 gigatoneladas por año cada año en la Antártida. Si bien persisten considerables incertidumbres, Las mediciones de GRACE durante los últimos 15 años dejan a los científicos y planificadores preocupados de que el aumento del nivel del mar se medirá en pies en lugar de pulgadas a finales de siglo.

Conjunto, Estos otros efectos de los cambios gravitacionales a medida que el hielo se derrite en Groenlandia y la Antártida pueden sumar o restar del 25 al 50 por ciento de un cambio regional en el nivel del mar causado por el derretimiento del hielo solamente.

Sigue habiendo preguntas sobre todos estos procesos. Por ejemplo, ¿Cuánta variación natural hay en la tasa de pérdida de hielo que estamos observando actualmente? ¿Cómo interactúa la pérdida de hielo en algunas regiones con los patrones climáticos naturales como El Niño? Mientras que 15 años de alta calidad, Los datos globales y casi ininterrumpidos de GRACE ya han producido una plétora de descubrimientos, El registro de datos más largo de GRACE-FO es esencial para detectar la señal de la evolución climática a largo plazo de los efectos a corto plazo de estos patrones climáticos recurrentes.