El océano que rodea la Antártida juega un papel crucial en la regulación del balance de masa de la capa de hielo del continente. Ahora sabemos que el adelgazamiento del hielo que afecta a casi una cuarta parte de la capa de hielo de la Antártida occidental está claramente relacionado con el océano.

La conexión entre el Océano Austral y la capa de hielo de la Antártida se encuentra en las plataformas de hielo:enormes bloques de hielo glacial, muchos cientos de metros de espesor, que flotan en el océano. Las plataformas de hielo se mueven contra las costas y las islas y refuerzan la salida del hielo enterrado. Cuando el océano erosiona las plataformas de hielo desde abajo, esta acción de refuerzo se reduce.

Si bien algunas plataformas de hielo se adelgazan rápidamente, otros permanecen estables, y la clave para comprender estas diferencias radica en los océanos ocultos debajo de las plataformas de hielo. Nuestra investigación publicada recientemente explora los procesos oceánicos que impulsan el derretimiento de la plataforma de hielo más grande del mundo. Muestra que un proceso que con frecuencia se pasa por alto está impulsando la fusión rápida de una parte clave del estante.

Huellas dactilares del océano en el derretimiento de la capa de hielo

La rápida pérdida de hielo de la Antártida está relacionada con frecuencia con las aguas profundas circumpolares (CDW). Esta masa de agua relativamente cálida (+ 1C) y salada, que se encuentra a profundidades inferiores a 300 metros alrededor de la Antártida, puede conducir a un derretimiento rápido. Por ejemplo, en el Pacífico sureste, a lo largo de la costa del mar de Amundsen en la Antártida occidental, CDW cruza la plataforma continental en canales profundos y entra en las cavidades de la plataforma de hielo, impulsando el derretimiento y el adelgazamiento rápidos.

Curiosamente, no todas las plataformas de hielo se derriten rápidamente. Las plataformas de hielo más grandes, incluidas las vastas plataformas de hielo de Ross y Filchner-Ronne, parecen estar cerca del equilibrio. Están en gran parte aislados de los CDW por las frías aguas que los rodean.

Los efectos contrastantes del CDW y las aguas frías de la plataforma, combinado con su distribución, explicar gran parte de la variabilidad en el deshielo que observamos hoy en la Antártida. Pero a pesar de los esfuerzos en curso para sondear las cavidades de la plataforma de hielo, estos mares ocultos permanecen entre las partes menos exploradas de los océanos de la Tierra.

Es dentro de este contexto que nuestra investigación explora un nuevo y difícil conjunto de datos de observaciones oceanográficas y tasas de derretimiento de la plataforma de hielo más grande del mundo.

Debajo de la plataforma de hielo de Ross

En 2011, Usamos un pozo de 260 metros de profundidad que se había derretido a través de la esquina noroeste de la plataforma de hielo de Ross, a siete kilómetros del mar abierto, para desplegar instrumentos que monitoreen las condiciones del océano y las tasas de derretimiento debajo del hielo. Los instrumentos permanecieron en su lugar durante cuatro años.

Las observaciones mostraron que, lejos de ser un remanso de paz, las condiciones debajo de la plataforma de hielo cambian constantemente. Temperatura de agua, la salinidad y las corrientes siguen un fuerte ciclo estacional, lo que sugiere que el agua superficial cálida del norte del frente de hielo se dirige hacia el sur hacia la cavidad durante el verano.

Las tasas de derretimiento en el sitio de amarre promedian 1.8 metros por año. Si bien esta tasa es mucho más baja que las plataformas de hielo afectadas por CDW cálido, es diez veces mayor que la tasa promedio de la plataforma de hielo de Ross. La fuerte variabilidad estacional en la tasa de derretimiento sugiere que este punto caliente de derretimiento está relacionado con la afluencia de verano.

Para evaluar la escala de este efecto, Usamos un radar de alta precisión para mapear las tasas de fusión basal en una región de aproximadamente 8, 000 kilómetros cuadrados alrededor del lugar de amarre. Observaciones cuidadosas en alrededor de 80 sitios nos permitieron medir el movimiento vertical de la base de hielo y las capas internas dentro de la plataforma de hielo durante un intervalo de un año. Entonces pudimos determinar qué parte del adelgazamiento fue causado por el derretimiento basal.

El derretimiento fue más rápido cerca del frente de hielo, donde observamos índices de derretimiento a corto plazo de hasta 15 centímetros por día, varios órdenes de magnitud más altos que el índice promedio de la plataforma de hielo. Las tasas de derretimiento se reducen con la distancia desde el frente de hielo, pero el rápido derretimiento se extendió mucho más allá del lugar de amarre. El derretimiento de la región de la encuesta representó aproximadamente el 20% del total de toda la plataforma de hielo.

La fotografía más grande

¿Por qué esta región de la plataforma se está derritiendo mucho más rápido que en cualquier otro lugar? Como suele ocurrir en el océano, parece que los vientos juegan un papel clave.

Durante el invierno y la primavera, fuertes vientos catabáticos azotan la plataforma de hielo occidental de Ross y empujan el hielo marino desde la costa. Esto conduce a la formación de un área libre de hielo marino, una polinia, donde el océano está expuesto a la atmósfera. Durante el invierno, esta área de mar abierto se enfría rápidamente y crece el hielo marino. Pero durante la primavera y el verano, la superficie oscura del océano absorbe el calor del sol y se calienta, formando una piscina de superficie cálida con suficiente calor para impulsar el derretimiento observado.

Aunque las tasas de derretimiento que observamos son mucho más bajas que las observadas en las plataformas de hielo influenciadas por CDW, las observaciones sugieren que para la plataforma de hielo de Ross, el calor de la superficie es importante.

Dado que este calor está estrechamente relacionado con el clima de la superficie, Es probable que las reducciones previstas en el hielo marino durante el próximo siglo aumenten las tasas de fusión basal. Si bien el rápido derretimiento que observamos se equilibra actualmente con la entrada de hielo, Los modelos de glaciares muestran que se trata de una región estructuralmente crítica donde la plataforma de hielo está atrapada contra la isla Ross. Cualquier aumento en las tasas de fusión podría reducir el refuerzo de la isla Ross, aumentar la descarga de hielo terrestre, y, en última instancia, aumentar el nivel del mar.

Si bien todavía hay mucho que aprender sobre estos procesos, y otras sorpresas son seguras, una cosa está clara. El océano juega un papel clave en la dinámica de la capa de hielo de la Antártida y para comprender la estabilidad de la capa de hielo debemos mirar hacia el océano.

Este artículo se vuelve a publicar de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.