Las preguntas sobre la estabilidad de la capa de hielo de la Antártida oriental son una fuente importante de incertidumbre en las estimaciones de cuánto aumentará el nivel del mar a medida que la Tierra continúe calentándose. Por décadas, Los científicos pensaban que la capa de hielo de la Antártida oriental se había mantenido estable durante millones de años, pero estudios recientes han comenzado a poner en duda esta idea. Ahora, Los investigadores de la UC Santa Cruz han informado de nuevas pruebas de una pérdida sustancial de hielo de la Antártida oriental durante un período cálido interglacial de aproximadamente 400, Hace 000 años.

El estudio, publicado el 22 de julio en Naturaleza , centrado en la Cuenca Wilkes, una de varias cuencas en forma de cuenco en los bordes de la capa de hielo que se consideran vulnerables al derretimiento porque el hielo descansa sobre tierra que está por debajo del nivel del mar. La cuenca de Wilkes actualmente tiene suficiente hielo para elevar el nivel del mar de 3 a 4 metros (10 a 13 pies).

El hielo fluye lentamente a través de las cuencas desde el interior del continente hacia las plataformas de hielo flotantes en los márgenes. La pérdida de hielo hace que la línea de conexión a tierra, el punto en el que el hielo pierde contacto con el suelo y comienza a flotar, se desplace hacia el interior, explicó el primer autor Terrence Blackburn, profesor asistente de ciencias terrestres y planetarias en UC Santa Cruz.

"Nuestros datos muestran que la línea de conexión a tierra en la cuenca de Wilkes se retiró 700 kilómetros [435 millas] tierra adentro durante uno de los últimos interglaciales realmente cálidos, cuando las temperaturas globales eran de 1 a 2 grados Celsius más cálidas que ahora, ", Dijo Blackburn." Eso probablemente contribuyó de 3 a 4 metros al aumento global del nivel del mar, con Groenlandia y la Antártida Occidental juntos contribuyendo otros 10 metros ".

En otras palabras, un período de calentamiento global comparable al esperado en los escenarios actuales para las emisiones de gases de efecto invernadero provocadas por el hombre resultó en un aumento en el nivel del mar de alrededor de 13 metros (43 pies). Por supuesto, esto no sucedería de una vez, se necesita tiempo para que tanto hielo se derrita.

"Hemos abierto la puerta del congelador, pero ese bloque de hielo todavía está frío y no irá a ninguna parte a corto plazo, ", Dijo Blackburn." Para comprender lo que sucederá en escalas de tiempo más largas, necesitamos ver qué sucedió en condiciones comparables en el pasado ".

El problema de estudiar los períodos interglaciares durante el Pleistoceno es que todos terminaron en otra edad de hielo cuando la capa de hielo volvió a avanzar y ocultó la evidencia. Para el nuevo estudio, Blackburn y sus colegas utilizaron una técnica novedosa basada en mediciones de isótopos en depósitos minerales que registran cambios pasados ​​en fluidos subglaciales.

El uranio-234 (U-234) es un isótopo de uranio que se acumula muy lentamente en el agua que está en contacto con las rocas debido a la desintegración de alta energía del uranio-238. Esto pasa en todas partes pero en la mayoría de los lugares los procesos hidrológicos alejan el agua de las fuentes de enriquecimiento, y el U-234 se diluye en grandes masas de agua. En la Antártida, sin embargo, el agua está atrapada en la base de la capa de hielo y se mueve muy lentamente mientras el hielo sea estable, permitiendo que el U-234 se acumule a niveles muy altos durante largos períodos de tiempo.

Blackburn explicó que la capa de hielo actúa como una manta aislante, de modo que el calor del interior de la Tierra hace que se derrita en la base. Pero las temperaturas son más frías donde el hielo es más delgado en los márgenes de la capa de hielo, provocando que el agua subglacial se vuelva a congelar.

"El agua que fluye debajo del hielo comienza a volver a congelarse en los bordes, que concentra todos los minerales disueltos hasta que se vuelve sobresaturado y los minerales precipitan para formar depósitos de ópalo o calcita, ", dijo." Esos depósitos atrapan uranio-234, para que podamos fechar los depósitos y medir su composición, y podemos rastrear eso a través del tiempo para obtener una historia profunda de la composición del agua debajo de la capa de hielo ".

Lo que sugiere esa historia es que el U-234 en el agua subglacial en la cuenca de Wilkes se lavó durante el período interglacial 400, 000 años atrás cuando el hielo se derritió y la línea de tierra se retiró. Eso restableció la concentración de U-234 a niveles de fondo bajos, y la acumulación se reinició cuando el hielo avanzó de nuevo.

Blackburn señaló que la evidencia actual de la acumulación de U-234 en fluidos subglaciales se puede encontrar en los Valles Secos de McMurdo, el único lugar donde los glaciares antárticos terminan en tierra. Allí, salmueras altamente concentradas emergen de los glaciares en lugares como Blood Falls, donde el color rojo sangre proviene de las altas concentraciones de hierro en la salmuera.

"Las composiciones isotópicas de esas salmueras son comparables a los precipitados que hemos fechado en una variedad de ubicaciones, y todos comparten el característico enriquecimiento del U-234, ", Dijo Blackburn." Las salmueras son lo que queda cuando los fluidos subglaciales llegan hasta el borde de la capa de hielo ".

Dijo que el nuevo estudio se inspiró en un artículo de 2016 en el que los investigadores que estudian los corales de aguas profundas informaron evidencia de un cambio importante en la química del océano. incluyendo un pico en U-234, coincidiendo con el final de la última edad de hielo, cuando se derritió la vasta capa de hielo Laurentide que cubría gran parte de América del Norte.

"Ellos especularon que se acumula debajo de las capas de hielo y señalaron algunos sitios posibles en la Antártida donde eso podría estar sucediendo, ", Dijo Blackburn." Yo estaba en uno de esos lugares en ese momento ".

También su colega, glaciólogo Slawek Tulaczyk, profesor de Ciencias de la Tierra y planetarias en UC Santa Cruz. Discutieron el documento y comenzaron a planificar este estudio, que eventualmente involucró a varios profesores y estudiantes de UCSC. El equipo recolectó algunas muestras de depósitos minerales ellos mismos, pero algunas de las muestras más importantes utilizadas en el estudio se recolectaron en la década de 1980 y se archivaron en Byrd Polar Rock Repository en la Universidad Estatal de Ohio.