Los peligros para el antiguo hielo antártico presagian un futuro de mares en rápido aumento, pero un nuevo estudio puede aliviar un temor persistente:que los estanques de agua de deshielo que fracturan el hielo debajo de ellos podrían causar reacciones en cadena prolongadas que colapsan inesperadamente las plataformas de hielo flotantes. Aunque el agua de deshielo acumulada fractura el hielo, las reacciones en cadena subsiguientes parecen ser de corto alcance.

Todavía, los aumentos masivos en el derretimiento de la superficie debido a un clima inusualmente cálido pueden desencadenar colapsos catastróficos de la plataforma de hielo como la de la icónica plataforma "Larsen B, "que se hizo añicos en 2002. Ahora, un estudio dirigido por un investigador del Instituto de Tecnología de Georgia ha modelado las reacciones en cadena de las fracturas y la cantidad de agua que se necesitaría para una repetición de ese raro, colapso épico.

La desintegración de Larsen B fue precedida por una ola de calor atípica que la llenó de estanques de agua de deshielo. centrar la atención de los investigadores en la fractura de estanques, también llamado hidrofracturamiento. Descubrieron que un estanque de deshielo que hidrofractura la plataforma de hielo puede provocar que los estanques vecinos hagan lo mismo. Creció la preocupación por posibles reacciones en cadena extensas, que abordó el nuevo estudio.

Demasiada agua de deshielo

"Las reacciones en cadena no se extenderán tan lejos en la plataforma de hielo, "dijo Alex Robel, profesor asistente en la Escuela de Ciencias de la Tierra y Atmosféricas de Georgia Tech. "Normalmente, Se necesitarían muchos años para que las reacciones en cadena tuvieran un efecto sobre la integridad de las plataformas de hielo. Pero hay una salvedad. Los estanques que están muy juntos y se hacen más profundos rápidamente podrían destruir la integridad del hielo ".

"Hay un límite de velocidad en el estudio que muestra que una plataforma de hielo no puede colapsar ridículamente rápido, "dijo la coautora Alison Banwell, investigador de glaciología en la Universidad de Colorado Boulder. "Sin embargo, si se vuelve tan cubierto de estanques de agua de deshielo muy rápidamente como lo estaba Larsen B, puede colapsar de manera similar ". Agregó:"Múltiples cadenas de hidrofractura que se originan en diferentes áreas de una plataforma de hielo también podrían conducir a una ruptura de la plataforma de hielo a mayor escala".

Los investigadores publicaron sus resultados en la revista Cartas de investigación geofísica el 24 de octubre 2019. La investigación fue financiada por la National Science Foundation y el Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences en CU Boulder. Un no relacionado, Un estudio reciente informó un número récord de estanques de agua de deshielo en la Antártida.

"Actualmente no hay suficientes estanques en ninguna plataforma de hielo para repetir Larsen B, pero mucha agua de deshielo pesa sobre las plataformas de hielo y las daña, "dijo Banwell, que ayudó a ser pionero en la investigación de las hidrofracturas en las plataformas de hielo.

Preguntas y respuestas

Las propias plataformas de hielo rotas no aportan mucho al nivel del mar. Entonces, ¿por qué preocuparse?

Las plataformas de hielo flotan en el océano donde ya contribuyen al nivel del mar, así que cuando se rompen o se derriten, no le añaden mucho más. Pero muchas plataformas de hielo empujan hacia atrás contra los glaciares en tierra que elevan el nivel del mar cuando ingresan al océano.

Con el estante desaparecido la velocidad del flujo glacial puede multiplicarse por cuatro a diez. Los glaciólogos no se dieron cuenta de esto hasta que Larsen B, que tenía un kilómetro (0,62 millas) de espesor con una superficie de 3, 250 kilómetros cuadrados (1, 250 millas cuadradas), astillado en semanas, y el flujo glacial detrás de él surgió.

"Nuestro campo de investigación pensó que las plataformas de hielo no eran demasiado importantes, luego Larsen B nos mostró que eso era incorrecto. El refuerzo de las plataformas de hielo es realmente lo que estabiliza los glaciares. Pocas cuestiones son más importantes que las que aborda este estudio, "dijo Brent Minchew, profesor asistente de geofísica en el Instituto de Tecnología de Massachusetts.

Minchew no participó en el estudio, pero recientemente co-publicó otro estudio que se relaciona con él. El estudio del MIT descarta un escenario absolutamente de pesadilla de rápida fractura del glaciar debido a la desaparición de las plataformas de hielo. Pero él y los otros investigadores reiteraron que, no obstante, el flujo glacial se acelera sorprendentemente cuando desaparecen las plataformas de hielo.

También, la mayoría de las plataformas de hielo de la Antártida probablemente se formaron en la última edad de hielo, y podría llevar otra edad de hielo reemplazarlos.

¿Cómo funciona la hidrofractura? y ¿cómo modeló el estudio sus efectos?

Cuando los estanques de agua de deshielo encima de las grietas del hielo se vuelven pesados, pueden hidrofracturar el hielo.

"La presión del agua se concentra hasta un punto llamado punta de la grieta. Intenta separar la grieta y hacerla más profunda, y el hielo empuja hacia atrás. Cuando el agua se vuelve lo suficientemente profunda, puede ganar y propagar la grieta hasta el fondo de la plataforma de hielo, "Dijo Robel.

El agua se escurre por la grieta en el oceano, luego el hielo vuelve a subir, hacer nuevas grietas que pueden provocar la hidrofractura de los estanques vecinos, también. El estudio mostró que esto abarcaría solo un pequeño número de estanques.

Convenientemente para Robel, que explora la dinámica del hielo con matemáticas, física, y ciencias de la computación, a medida que se forman las plataformas de hielo, matrices reglamentadas de abolladuras superficiales aparecen en ellos, y ahí es donde se acumulan los estanques.

Robel podría aplicar modelos de ciencias de la computación llamados autómatas celulares, conocidos por los videojuegos de matriz pixelada, para modelar reacciones en cadena de hidrofracturas. El modelo incluso genera animaciones que los investigadores denominaron "tramas del buscaminas" en honor al clásico juego de computadora de los años noventa.

¿Significa el estudio que hay menos peligro que antes de que el flujo glacial se acelere?

No, el estudio simplemente se suma al conocimiento científico, y de hecho, el flujo de algunos glaciares en la Antártida ya se ha acelerado mucho.

"Quizás este mecanismo no es algo de lo que debamos preocuparnos tanto. Pero no deberíamos dar un suspiro de alivio porque hay muchas otras formas de sacar rápidamente una gran cantidad de hielo de la Antártida Occidental". "Dijo Minchew.

Quizás el mayor potencial de pérdida de glaciares es la inestabilidad donde los glaciares descansan en el suelo junto al agua de mar. Un estudio que Robel publicó en julio proyectó que es muy probable que la inestabilidad acelere el aumento del nivel del mar.

¿Cómo ayuda este estudio a avanzar en la investigación de los glaciares?

Facilita la búsqueda de presagios de daños en la plataforma de hielo.

"Observar el volumen de agua en la superficie del hielo es mucho más fácil que buscar fallas por tensión dentro del hielo, "dijo Banwell, que visitará la Antártida en noviembre para estudiar los estanques de deshielo en la plataforma de hielo George IV.