Aproximadamente 120 km de ancho, Thwaites es el glaciar más grande de la Tierra y uno de los glaciares más frágiles de la Antártida. Fotografiado aquí por Copernicus Sentinel-2 el 26 de noviembre de 2020, es difícil imaginar lo que está sucediendo en las profundidades del hielo. Oculto a la vista por kilómetros de hielo de espesor, Existe una vasta red de lagos y arroyos en la base de la capa de hielo de la Antártida. Utilizando más de 10 años de datos altimétricos del satélite CryoSat de la ESA, Los científicos descubrieron que los lagos debajo de Thwaites, el mayor de los cuales tiene más de 40 km de longitud, drenado en rápida sucesión, en 2013 y luego en 2017. Este tipo de drenaje bajo Thwaites nunca antes se había registrado. Los científicos estiman que la tasa de drenaje alcanzó un máximo de unos 500 metros cúbicos por segundo, posiblemente la mayor salida de agua de deshielo jamás reportada de los lagos subglaciales en esta región. Crédito:contiene datos de Copernicus Sentinel modificados (2020), procesado por la ESA, CC BY-SA 3.0 OIG
Oculto a la vista por kilómetros de hielo de espesor, Existe una vasta red de lagos y arroyos en la base de la capa de hielo de la Antártida. Este agua de deshielo subsuperficial afecta la velocidad con la que la capa de hielo fluye hacia el océano. Utilizando una década de datos altimétricos del satélite CryoSat de la ESA, Los científicos han hecho un descubrimiento inesperado sobre cómo los lagos debajo del glaciar Thwaites se han drenado y recargado en rápida sucesión.
El agua de deshielo en la parte inferior del hielo no es solo el resultado del calentamiento por fricción cuando el hielo fluye sobre el lecho de roca, pero también del calor, llamado calor geotérmico, viniendo de debajo del lecho rocoso. Las medidas del flujo de calor geotérmico en la Antártida son particularmente difíciles de obtener, y existen grandes diferencias entre las diversas estimaciones actuales.
Por lo tanto, el agua de deshielo debajo del hielo puede indicar el estado del lecho rocoso y el grado de flujo geotérmico. Esto es importante porque ambos afectan la velocidad con la que el hielo fluye y drena hacia el océano.
Cuando esta agua de deshielo basal llega al océano, forma plumas de agua de deshielo flotantes, que impulsan una circulación debajo del hielo que pone en contacto el agua cálida del océano profundo con el hielo y hace que el hielo se derrita aún más.
Aunque esta red subglacial está oculta a la vista por hielo de kilómetros de espesor, el movimiento del agua de deshielo en las profundidades causa pequeños movimientos en la superficie del hielo, cuales, notablemente, puede ser detectado y monitoreado desde el espacio.
Un artículo publicado recientemente en Cartas de investigación geofísica describe cómo se ha utilizado una década de observación altimétrica por radar para revelar una red de cuatro lagos subglaciales, bajo el glaciar Thwaites.
Aproximadamente 120 km de ancho, Thwaites es el glaciar más grande de la Tierra y uno de los glaciares más frágiles de la Antártida. Está, por lo tanto, el tema de muchas investigaciones internacionales a través del Consejo Nacional de Investigación Ambiental del Reino Unido NERC / Fundación Nacional de Ciencias de los Estados Unidos (NSF) International Thwaites Glacier Collaboration y el proyecto 4-D Antarctica de la ESA.
Diego Fernández de la ESA, jefe de la Sección de Ciencias de la Observación de la Tierra y supervisando el proyecto 4-D de la Antártida, dijo, "El proyecto reúne varios años de investigación de diferentes equipos para formar una nueva evaluación integral de los procesos hidrológicos de la capa de hielo de la Antártida, desde la litosfera y el medio ambiente subglacial hasta el proceso de fusión de la superficie.
"Esto ciertamente contribuirá a establecer una base científica sólida sobre la cual desarrollar un gemelo digital de la Antártida en el futuro".
Utilizando más de 10 años de datos altimétricos del satélite CryoSat de la ESA, Los científicos han descubierto que los lagos debajo de Thwaites, el mayor de los cuales tiene más de 40 km de longitud, drenado en rápida sucesión, en 2013 y luego en 2017.
Este tipo de drenaje recurrente bajo Thwaites nunca antes se había registrado.
Los científicos estiman que la tasa de drenaje alcanzó un máximo de unos 500 metros cúbicos por segundo, posiblemente la mayor salida de agua de deshielo jamás registrada en los lagos subglaciales de esta región.
La misión Earth Explorer CryoSat de la ESA está dedicada a la monitorización precisa de los cambios en el espesor del hielo marino que flota en los océanos polares y las variaciones en el espesor de las vastas capas de hielo que cubren Groenlandia y la Antártida. El satélite vuela a una altitud de poco más de 700 km. , alcanzando latitudes de 88 ° norte y sur, para maximizar su cobertura de los polos. Su carga útil principal es un instrumento llamado altímetro de radar interferométrico de apertura sintética (SIRAL). Los altímetros de radar anteriores se habían optimizado para operaciones sobre el océano y la tierra, pero SIRAL es el primer sensor de este tipo diseñado para hielo, midiendo cambios en los márgenes de vastas capas de hielo y hielo flotante en océanos polares. Crédito:ESA / AOES Medialab
Esta tasa máxima es aproximadamente ocho veces más rápida que las descargas del río Támesis en Inglaterra en promedio al Mar del Norte.
George Malczyk, autor principal de la Universidad de Edimburgo en el Reino Unido, dijo, "Usamos CryoSat para mostrar un período de actividad del lago solo cuatro años después del evento de drenaje anterior en 2013.
"Pero lo interesante de este segundo evento de drenaje es lo diferente que es del primero, con una transferencia de agua más rápida y una mayor descarga de agua. Nuestras observaciones destacan que hubo modificaciones potencialmente significativas en el sistema subglacial entre estos dos eventos ".
Entre 2013 y 2017, los científicos pueden ver que los lagos se recargaron.
Vinculando estas observaciones con el agua de deshielo basal que fluye hacia el lago a través de una red de canales basales, dio por primera vez, una estimación de la velocidad de fusión en la base de la capa de hielo. Al comparar estas tasas con estimaciones modeladas, los científicos pudieron demostrar que los modelos subestiman la fusión basal en esta región de Thwaites en casi un 150%.
Estos hallazgos ayudarán a evaluar y restringir modelos y, Sucesivamente, mejorar la representación del sistema de capas de hielo, y proyectar mejor su evolución.
Con un lanzamiento planeado en 2027, el altímetro de topografía de hielo y nieve polar de Copérnico, CRISTAL, la misión llevará, por primera vez, un altímetro de radar de doble frecuencia, y radiómetro de microondas, que medirá y controlará el espesor del hielo marino, la profundidad de la nieve suprayacente y las elevaciones de la capa de hielo. Estos datos respaldarán las operaciones marítimas en los océanos polares y contribuirán a una mejor comprensión de los procesos climáticos. CRISTAL también apoyará aplicaciones relacionadas con aguas costeras e interiores, además de proporcionar observaciones de la topografía oceánica. Crédito:Airbus
Noel Gourmelen, también de la Universidad de Edimburgo, dijo, "Lo que ocurre debajo de la capa de hielo es fundamental para la forma en que responde a los cambios en la atmósfera y el océano alrededor de la Antártida, y sin embargo, está oculto a la vista por kilómetros de hielo, lo que hace que sea muy difícil de observar.
"Este movimiento del agua nos da una idea de dónde está el agua y cuánto y qué tan rápido se mueve a través del sistema. En conjunto, esta es información clave sobre la naturaleza del ambiente subglacial y los procesos de la red hidrológica debajo de la capa de hielo. Estos hallazgos brindan información clave que puede ayudarnos a proyectar cómo la capa de hielo aumenta el nivel del mar a medida que responde al cambio climático.
"Poder monitorear estas regiones remotas desde el espacio durante largos períodos de tiempo es extremadamente importante. Como tal, la misión CRISTAL planificada, que forma parte de la expansión del programa Copernicus de Europa, será crucial. Garantizará la continuidad y expansión de las capacidades actuales para estudiar toda la capa de hielo desde el espacio ".
Dr. Fernandez agregó, "Con esta actividad queremos contribuir a los esfuerzos científicos realizados por NERC / NSF International Thwaites Glacier Collaboration y por el Clúster Polar de la UE, para comprender y predecir mejor los cambios dramáticos que afectan a las regiones polares. Es solo a través de la colaboración científica, tanto dentro de Europa como a nivel internacional, que seremos capaces de abordar colectivamente los principales desafíos científicos y sociales que todos enfrentamos ".
