El aumento de la temperatura del océano provocó el derretimiento de las capas de hielo de la Antártida y provocó un aumento extremo del nivel del mar de más de 100, 000 años atrás, muestra un nuevo estudio internacional dirigido por UNSW Sydney.

El derretimiento masivo de la capa de hielo de la Antártida occidental fue una de las principales causas del alto nivel del mar durante un período conocido como el Último Interglaciar (129, 000-116, 000 años atrás), un equipo internacional de científicos dirigido por Chris Turney de UNSW ha encontrado. La investigación fue publicada hoy en Actas de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS) . La pérdida extrema de hielo provocó un aumento de varios metros en el nivel medio global del mar, y se necesitaron menos de 2 ° C de calentamiento del océano para que ocurriera.

"No solo perdimos gran parte de la capa de hielo de la Antártida occidental, pero esto sucedió muy temprano durante el Último Interglacial, "dice Chris Turney, Profesor de Ciencias de la Tierra y el Clima en UNSW Sydney y autor principal del estudio.

Las finas capas de ceniza volcánica antigua en el hielo ayudaron al equipo a determinar cuándo se produjo el derretimiento masivo. Alarmantemente, los resultados indicaron que la mayor parte de la pérdida de hielo se produjo durante el primer milenio, mostrando lo sensible que es la Antártida a las temperaturas más altas.

"El derretimiento probablemente fue causado por un calentamiento del océano de menos de 2 ° C, y eso es algo que tiene importantes implicaciones para el futuro". dado el aumento de la temperatura del océano y el derretimiento de la Antártida occidental que está ocurriendo hoy, "Dice el profesor Turney.

Durante el último interglacial, Las temperaturas de los océanos polares eran probablemente menos de 2 ° C más cálidas que en la actualidad, lo que lo convierte en un período útil para estudiar cómo el calentamiento global futuro podría afectar la dinámica del hielo y el nivel del mar.

"Este estudio muestra que perderíamos la mayor parte de la capa de hielo de la Antártida occidental en un mundo más cálido, "dice el profesor Turney.

En contraste con la capa de hielo de la Antártida oriental, que en su mayoría se encuentra en un terreno elevado, la capa de hielo de la Antártida occidental descansa sobre el lecho marino. Está bordeado por grandes áreas de hielo flotante, llamadas plataformas de hielo, que protegen la parte central de la hoja.

A medida que el agua más cálida del océano viaja a las cavidades debajo de las plataformas de hielo, el hielo se derrite desde abajo, adelgazar los estantes y hacer que la capa de hielo central sea muy vulnerable al calentamiento de las temperaturas del océano.

Retrocediendo en el tiempo

Para emprender su investigación, El profesor Turney y su equipo viajaron al área de hielo azul de Patriot Hills, un sitio ubicado en la periferia de la capa de hielo de la Antártida occidental, con el apoyo de Antarctic Logistics and Expeditions (o ALE).

Las áreas de hielo azul son el laboratorio perfecto para los científicos debido a su topografía única:son creadas por feroces, vientos catabáticos de alta densidad. Cuando estos vientos soplen sobre las montañas, quitan la capa superior de nieve y erosionan el hielo expuesto. A medida que se quita el hielo, El hielo antiguo fluye hacia la superficie, ofreciendo una visión de la historia de la capa de hielo.

Si bien la mayoría de los investigadores de la Antártida profundizan en el núcleo de hielo para extraer sus muestras, este equipo utilizó un método diferente:análisis horizontal de núcleos de hielo.

"En lugar de perforar kilómetros en el hielo, simplemente podemos caminar a través de un área de hielo azul y viajar a través de milenios. Al tomar muestras de hielo de la superficie, podemos reconstruir lo que sucedió con este precioso entorno en el pasado. "Dice el profesor Turney.

Mediante mediciones de isótopos, el equipo descubrió una brecha en el récord de la capa de hielo inmediatamente antes del Último Interglacial. Este período de falta de hielo coincide con el aumento extremo del nivel del mar, lo que sugiere una rápida pérdida de hielo de la capa de hielo de la Antártida occidental. La ceniza volcánica, Las trazas de muestras de gas y el ADN antiguo de bacterias atrapadas en el hielo apoyan este hallazgo.

Aprendiendo del último interglacial

Los ciclos de la edad de hielo ocurren aproximadamente cada 100, 000 años debido a cambios sutiles en la órbita de la Tierra alrededor del Sol. Estas edades de hielo están separadas por períodos interglaciares cálidos. El último interglacial es el período cálido más reciente de nuestro período interglacial actual, el Holoceno.

Si bien la contribución humana al calentamiento global hace que el Holoceno sea único, The Last Interglacial sigue siendo un punto de investigación útil para comprender cómo responde el planeta al cambio extremo.

"El futuro se dirige mucho más allá del alcance de todo lo que hemos visto observado en el registro instrumental científico de los últimos 150 años, ", dice el profesor Turney." Tenemos que mirar más hacia el pasado si vamos a gestionar los cambios futuros ".

Durante el último interglacial, Los niveles medios globales del mar eran entre 6 y 9 m más altos que los actuales, aunque algunos científicos sospechan que esto podría haber alcanzado los 11 m.

El aumento del nivel del mar en el último interglacial no puede explicarse completamente por el derretimiento de la capa de hielo de Groenlandia, lo que representó un aumento de 2 m, o la expansión del océano debido a temperaturas más cálidas y el derretimiento de los glaciares de montaña, que se cree que han provocado un aumento de menos de 1 m.

"Ahora tenemos algunas de las primeras pruebas importantes de que la Antártida occidental se derritió y provocó una gran parte de este aumento del nivel del mar, "dice el profesor Turney.

Una necesidad urgente de minimizar el calentamiento futuro

La gravedad de la pérdida de hielo sugiere que la capa de hielo de la Antártida occidental es muy sensible al calentamiento futuro de los océanos.

"La capa de hielo de la Antártida occidental está asentada en el agua, y hoy esta agua se calienta cada vez más, "dice el profesor Turney, quien también es Investigador Jefe del Centro ARC de Excelencia para la Biodiversidad y el Patrimonio de Australia (CABAH).

Usando datos obtenidos de su trabajo de campo, el equipo realizó simulaciones de modelos para investigar cómo el calentamiento podría afectar las plataformas de hielo flotantes. Estos estantes actualmente apuntalan las capas de hielo y ayudan a ralentizar el flujo de hielo del continente.

Los resultados sugieren un aumento del nivel del mar de 3,8 m durante los primeros mil años de un océano 2 ° C más cálido. La mayor parte del aumento del nivel del mar modelado se produjo después de la pérdida de las plataformas de hielo, que colapsó dentro de los primeros doscientos años de temperaturas más altas.

A los investigadores les preocupa que las altas temperaturas persistentes de la superficie del mar provoquen el derretimiento de la capa de hielo de la Antártida oriental. impulsando los niveles globales del mar aún más alto.

"Las reacciones positivas entre un océano que se calienta, colapso de la plataforma de hielo, y el derretimiento de la capa de hielo sugiere que la Antártida Occidental puede ser vulnerable a pasar un punto de inflexión, "enfatizó la Dra. Zoë Thomas, coautor y miembro del premio ARC Discovery Early Career Research Award (DECRA) en UNSW.

"Al llegar al punto de inflexión, sólo un pequeño aumento de temperatura podría desencadenar el derretimiento abrupto de la capa de hielo y un aumento de varios metros en el nivel global del mar ".

En el presente, el consenso del informe del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC) de 2013 sugiere que el nivel del mar global aumentará entre 40 cm y 80 cm durante el próximo siglo, con la Antártida solo contribuyendo alrededor de 5 cm de esto.

A los investigadores les preocupa que la contribución de la Antártida pueda ser mucho mayor que esto.

"Proyecciones recientes sugieren que la contribución de la Antártida puede ser hasta diez veces mayor que el pronóstico del IPCC, que es profundamente preocupante, "dice el profesor Christopher Fogwill, coautor y director del Instituto de Futuros Sostenibles de la Universidad de Keele del Reino Unido.

"Nuestro estudio destaca que la capa de hielo de la Antártida puede estar cerca de un punto de inflexión, que una vez superada puede comprometernos a un rápido aumento del nivel del mar durante los próximos milenios. Esto subraya la urgente necesidad de reducir y controlar las emisiones de gases de efecto invernadero que están impulsando el calentamiento en la actualidad ".

Notablemente, los investigadores advierten que este punto de inflexión puede estar más cerca de lo que pensamos.

"El Acuerdo Climático de París se compromete a restringir el calentamiento global a 2 ° C, idealmente 1,5 ° C, Este siglo, "dice el profesor Turney.

"Nuestros hallazgos muestran que no queremos acercarnos a un calentamiento de 2 ° C".

El profesor Turney y su equipo esperan ampliar la investigación para confirmar qué tan rápido respondió la capa de hielo de la Antártida occidental al calentamiento y qué áreas se vieron afectadas por primera vez.

"Solo probamos una ubicación, así que no sabemos si fue el primer sector de la Antártida que se derritió, o si se derritió relativamente tarde. Cómo estos cambios en la Antártida afectaron al resto del mundo sigue siendo una gran incógnita a medida que el planeta se calienta hacia el futuro ", dice.

"Probar otras ubicaciones nos dará una mejor idea de las áreas que realmente necesitamos monitorear a medida que el planeta continúa calentándose".