Para ver cuán profundamente interconectado está realmente el planeta, no busque más allá de las enormes capas de hielo en el hemisferio norte y el polo sur.

Miles de kilómetros de distancia apenas son vecinos de al lado, pero según una nueva investigación de un equipo de científicos internacionales, dirigido por la ex alumna Natalya Gomez Ph.D.'14, e incluido el profesor de Harvard Jerry X. Mitrovica:lo que sucede en una región tiene un efecto sorprendentemente directo y descomunal en la otra, en términos de expansión o fusión del hielo.

El analisis, publicado en Naturaleza, muestra por primera vez que los cambios en la capa de hielo de la Antártida fueron causados ​​por el derretimiento de las capas de hielo en el hemisferio norte. La influencia fue impulsada por los cambios en el nivel del mar causados ​​por el derretimiento del hielo en el norte durante los últimos 40 años. 000 años. Comprender cómo funciona esto puede ayudar a los científicos del clima a comprender los cambios futuros y la inestabilidad a medida que el calentamiento global aumenta el derretimiento de las principales capas de hielo y casquetes polares. dijeron los investigadores.

El estudio modela cómo funciona este efecto de balancín. Descubrieron que cuando el hielo en el hemisferio norte permanecía congelado durante el último pico de la Edad de Hielo, aproximadamente 20, 000 a 26, 000 años atrás, condujo a la reducción del nivel del mar en la Antártida y al crecimiento de la capa de hielo allí. Cuando el clima se calentó después de ese pico, las capas de hielo en el norte comenzaron a derretirse, provocando un aumento del nivel del mar en el hemisferio sur. Este océano en aumento provocó que el hielo en la Antártida se retirara rápidamente a aproximadamente el tamaño que tiene hoy durante miles de años.

La cuestión de qué causó que la capa de hielo de la Antártida se derritiera tan rápidamente durante este período de calentamiento ha sido un enigma de larga data.

"Esa es la parte realmente emocionante de esto, "dijo Mitrovica, el profesor de ciencia Frank Baird Jr. en el Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias. "¿Qué motivó estos eventos dramáticos en los que la Antártida liberó grandes cantidades de masa de hielo? Esta investigación muestra que los eventos no fueron impulsados ​​en última instancia por nada local. Fueron impulsados ​​por el aumento del nivel del mar a nivel local, sino en respuesta al derretimiento de las capas de hielo. muy lejos. El estudio establece una conexión subestimada entre la estabilidad de la capa de hielo de la Antártida y períodos significativos de derretimiento en el hemisferio norte ".

La retirada fue consistente con el patrón de cambio del nivel del mar predicho por Gómez, ahora profesor asistente de ciencias terrestres y planetarias en la Universidad McGill, y colegas en trabajos anteriores sobre el continente antártico. El siguiente paso es expandir el estudio para ver en qué otros lugares el retroceso del hielo en un lugar impulsa el retroceso en otro. Eso puede proporcionar información sobre la estabilidad de la capa de hielo en otros momentos de la historia y quizás en el futuro.

"Mirar al pasado realmente puede ayudarnos a comprender cómo funcionan las capas de hielo y el nivel del mar, ", Dijo Gómez." Nos da una mejor apreciación de cómo funciona todo el sistema de la Tierra ".

Junto con Gómez y Mitrovica, el equipo de científicos del proyecto incluía investigadores de la Universidad Estatal de Oregón y la Universidad de Bonn en Alemania. Combinaron el modelado de la capa de hielo y el nivel del mar con muestras de núcleos de sedimentos del fondo del océano cerca de la Antártida para verificar sus hallazgos. Las rocas en las que se enfocaron llamados escombros de hielo en balsa, alguna vez estuvieron incrustados dentro de la capa de hielo de la Antártida. Los icebergs caídos los llevaron al Océano Austral En análisis, los investigadores intentaron determinar cuándo y dónde fueron liberados de la capa de hielo. También observaron marcadores de costas pasadas para ver cómo se había retirado el borde de la capa de hielo.

Gomez ha estado investigando capas de hielo desde que era estudiante de GSAS en el Grupo Mitrovica. Dirigió un estudio en 2010 que mostró que los efectos gravitacionales de las capas de hielo son tan fuertes que cuando las capas de hielo se derriten, el aumento esperado del nivel del mar de toda el agua de deshielo que ingresa a los océanos se compensaría en las áreas cercanas. Gómez demostró que si todo el hielo de la capa de hielo de la Antártida occidental se derretía, en realidad, podría bajar el nivel del mar cerca del hielo hasta 300 pies, pero ese nivel del mar aumentaría significativamente más de lo esperado en el hemisferio norte.

Este documento avanzó ese estudio al preguntar cómo el derretimiento de las capas de hielo en una parte del sistema climático afectó a otra. En este caso, los investigadores observaron las capas de hielo en el hemisferio norte que una vez cubrieron América del Norte y el norte de Europa.

Al reunir datos de modelos sobre el aumento del nivel del mar y el derretimiento de la capa de hielo con los escombros que quedaron de los icebergs que se desprendieron de la Antártida durante la Edad del Hielo, los investigadores simularon cómo el nivel del mar y la dinámica del hielo cambiaron en ambos hemisferios durante los últimos 40, 000 años.

Los investigadores pudieron explicar varios períodos de inestabilidad durante los últimos 20, 000 años cuando la capa de hielo de la Antártida atravesó fases de rápido derretimiento conocidas como "pulsos de agua de deshielo". De hecho, según su modelo, si no fuera por estos períodos de rápida retirada, la capa de hielo de la Antártida, que cubre casi 14 millones de kilómetros cuadrados y pesa alrededor de 26 millones de gigatoneladas, sería aún más gigante de lo que es ahora.

Con los registros geológicos, que fueron recopilados principalmente por Michael Webster de la Universidad de Bonn, los investigadores confirmaron la línea de tiempo predicha por su modelo y vieron que este cambio del nivel del mar en la Antártida y el desprendimiento masivo se correspondían con episodios de derretimiento de las capas de hielo en el hemisferio norte.

Los datos tomaron por sorpresa a Gómez. Sin embargo, más que nada profundizó su curiosidad en estos sistemas congelados.

"Estas capas de hielo son realmente dinámicas, excitante, y partes intrigantes del sistema climático de la Tierra. Es asombroso pensar en hielo de varios kilómetros de espesor, que cubre todo un continente, y que está evolucionando en todas estas diferentes escalas de tiempo con consecuencias globales, ", Dijo Gómez." Es sólo una motivación para tratar de comprender mejor estos sistemas realmente masivos que están tan lejos de nosotros ".