La capa de hielo que se derrite de Groenlandia podría generar más aumento del nivel del mar de lo que se pensaba anteriormente si las emisiones de gases de efecto invernadero continúan aumentando y calentando la atmósfera al ritmo actual. según un nuevo estudio de modelado. El estudio, que utilizó datos de la campaña aérea Operation IceBridge de la NASA, fue publicado en Avances de la ciencia hoy dia. En los próximos 200 años, el modelo de la capa de hielo muestra que el derretimiento al ritmo actual podría contribuir de 19 a 63 pulgadas al aumento global del nivel del mar, dijo el equipo dirigido por científicos del Instituto Geofísico de la Universidad de Alaska Fairbanks. Estas cifras son al menos un 80 por ciento más altas que las estimaciones anteriores, que pronosticó hasta 35 pulgadas de aumento del nivel del mar desde el hielo de Groenlandia.

El equipo ejecutó el modelo 500 veces hasta el año 3000 para cada uno de los tres posibles escenarios climáticos futuros, ajustando la tierra clave, hielo, Variables oceánicas y atmosféricas para probar sus efectos sobre la tasa de derretimiento del hielo. Los tres escenarios climáticos dependen de la cantidad de emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera en los próximos años. En el escenario sin reducción de emisiones, el estudio encontró que toda la capa de hielo de Groenlandia probablemente se derretirá en un milenio, causando 17 a 23 pies de aumento del nivel del mar.

En el escenario en el que las emisiones se estabilicen a finales de siglo en lugar de seguir aumentando, el modelo muestra que la pérdida de hielo cae al 26-57 por ciento de la masa total en 3000. Limitar drásticamente las emisiones para que comiencen a disminuir a finales de siglo podría limitar la pérdida de hielo al 8-25 por ciento. Este escenario produciría hasta seis pies de aumento del nivel del mar en el próximo milenio, según el estudio.

El modelo actualizado representa con mayor precisión el flujo de los glaciares de salida, los cuerpos de hielo parecidos a ríos que se conectan al océano. Los glaciares de salida juegan un papel clave en cómo se derriten las capas de hielo, pero los modelos anteriores carecían de los datos para representar adecuadamente sus complejos patrones de flujo. El estudio encontró que el derretimiento de los glaciares de salida podría representar hasta el 40 por ciento de la masa de hielo perdida de Groenlandia en los próximos 200 años.

Al incorporar datos de espesor de hielo de IceBridge e identificar fuentes de incertidumbre estadística dentro del modelo, el estudio crea una imagen más precisa de cómo las emisiones de gases de efecto invernadero generadas por el hombre y un clima más cálido pueden afectar a Groenlandia en el futuro.

Una imagen más clara

Capturar el flujo cambiante y la velocidad del deshielo del glaciar de salida hace que el modelo actualizado de la capa de hielo sea más preciso que los modelos anteriores. según los autores. A medida que las aguas del océano se han calentado durante los últimos 20 años, han derretido el hielo flotante que protegía los glaciares de salida del aumento de temperatura. Como resultado, los glaciares de salida fluyen más rápido, derretir y adelgazar, con la superficie descendente de la capa de hielo exponiendo hielo nuevo al aire caliente y derritiéndose también.

"Una vez que tuvimos acceso a las observaciones satelitales, pudimos capturar la velocidad superficial de toda la capa de hielo de Groenlandia y ver cómo fluye ese hielo. Reconocimos que algunos glaciares de desembocadura fluyen muy rápido, órdenes de magnitud más rápido que el interior de la capa de hielo, "dijo el autor principal Andy Aschwanden, profesor asociado de investigación en el Instituto Geofísico de la Universidad de Alaska Fairbanks.

Las mediciones detalladas del espesor del hielo de IceBridge ayudaron al equipo a ser el primero en modelar estas áreas donde los glaciares de salida se ven afectados por aguas oceánicas más cálidas. así como modelar más retroalimentaciones y procesos complejos que influyen en la pérdida de hielo de lo que era posible anteriormente. Examinaron la importancia de factores como el derretimiento bajo el agua, grandes trozos de hielo que se desprenden de los glaciares, cambios en las tasas de nevadas y aumento de la temperatura del aire. También examinaron factores que podrían ralentizar la pérdida de hielo, como el movimiento de la superficie de la Tierra "rebotando" por el peso del hielo que ya no está allí.

"Al final del día, los glaciares fluyen cuesta abajo, ", Dijo Aschwanden." Eso es muy simplificado, pero si no sabes donde es el descenso el modelo nunca puede hacer un buen trabajo. Entonces, el factor más importante para comprender el flujo de hielo es saber qué tan grueso es el hielo ".

Cada uno de los tres escenarios de emisiones utilizados en el estudio produjo diferentes patrones de retroceso del hielo en Groenlandia. El escenario menos severo mostró que el hielo se retiraba en el oeste y el norte, mientras que el escenario moderado mostró un retroceso del hielo alrededor de la isla, excepto en las áreas de mayor elevación. El escenario más severo, en el que las emisiones continúan aumentando al ritmo actual, mostró que más de la mitad de las carreras del modelo perdieron más del 99 por ciento de la capa de hielo en 3000.

En su punto más grueso, la capa de hielo de Groenlandia se eleva actualmente a más de 10, 000 pies sobre el nivel del mar. Se eleva lo suficiente a la atmósfera para alterar el clima a su alrededor, como lo hacen las montañas. Hoy dia, este patrón climático genera casi suficientes nevadas para compensar la cantidad de hielo que se derrite naturalmente cada año. En el futuro, sin embargo, el derretimiento y el flujo adelgazarán el interior, bajarlo a una capa de la atmósfera que carece de las condiciones necesarias para una nevada de reposición suficiente.

"En el clima más cálido, los glaciares han perdido las regiones donde cae más nieve de la que se derrite en el verano, que es donde se forma el hielo nuevo, "dijo Mark Fahnestock, profesor de investigación del Instituto Geofísico y segundo autor del estudio. "Son como trozos de hielo en una hielera abierta que se están derritiendo, y nadie va a poner más hielo en la hielera ".

El equipo enfatizó que a pesar de la necesidad de una investigación en curso sobre exactamente cómo se moverán y derretirán los glaciares en respuesta al calentamiento de las temperaturas, todas las ejecuciones del modelo muestran que las próximas décadas serán fundamentales en el resultado futuro de la capa de hielo.

"Si continuamos como de costumbre, Groenlandia se derretirá ", Dijo Aschwanden." Lo que estamos haciendo ahora en términos de emisiones, en un futuro muy cercano, tendrá un gran impacto a largo plazo en la capa de hielo de Groenlandia, y por extensión, si se derrite, al nivel del mar y la sociedad humana ".

Cerrar la brecha de datos

Las ejecuciones del modelo se realizaron en supercomputadoras de alto rendimiento en el Centro de Investigación Ames de la NASA y la Universidad de Alaska Fairbanks (UAF) utilizando el Modelo de capa de hielo paralelo (PISM). un modelo de código abierto desarrollado en la UAF y el Instituto de Potsdam para la Investigación del Impacto Climático. La NASA también proporcionó apoyo financiero para el estudio. Mientras que otros modelos de capas de hielo podrían realizar las simulaciones que hicieron, el equipo dijo, PISM es único por su alta resolución y bajo costo computacional.

La Operación IceBridge de la NASA es el estudio aéreo más grande del mundo de la tierra polar y el hielo marino. Usando una variedad de aeronaves e instrumentos científicos, IceBridge ha recopilado datos entre el final del primer Ice, Misión de satélite de elevación de nubes y tierra (ICESat) en 2010 y la segunda, ICESat-2, que se lanzó en 2018. Ha medido la altura del hielo debajo de su trayectoria de vuelo, así como el lecho de roca debajo de las capas de hielo.

"Las campañas espaciales y aéreas de la NASA, como IceBridge, han transformado fundamentalmente nuestra capacidad para intentar hacer que un modelo imite los cambios en la capa de hielo, ", Dijo Fahnestock." La tecnología que permite obtener imágenes mejoradas del lecho del glaciar es como un mejor par de anteojos que nos permite ver con mayor claridad. Solo la NASA tenía un avión con los instrumentos y la tecnología que necesitábamos y podía ir a donde necesitábamos ".

Imagen del encabezado:La capa de hielo de Groenlandia es el segundo cuerpo de hielo más grande del mundo, cubriendo aproximadamente 650, 000 millas cuadradas de la superficie de Groenlandia. Si se derrite por completo, it could contribute up to 23 feet of sea level rise, according to a new study using data from NASA's Operation IceBridge.