La capa de hielo marino en el hemisferio sur es extremadamente variable, de verano a invierno y de milenio a milenio, según un estudio dirigido por la Universidad de Maine. En general, el hielo marino ha ido en aumento durante aproximadamente 10, 000 años, pero con algunas excepciones a esta tendencia.

Dominic Winski, un profesor asistente de investigación en el Instituto de Cambio Climático de UMaine, encabezó un proyecto que descubrió nueva información sobre milenios de variabilidad del hielo marino, particularmente a lo largo de las estaciones, en el hemisferio sur examinando la química de un 54, Núcleo de hielo del Polo Sur de 000 años de antigüedad.

El Océano Austral experimenta la mayor diferencia estacional en la capa de hielo marino del mundo, con la Antártida rodeada por 18,5 millones de kilómetros cuadrados de hielo marino en el invierno y solo 3,1 millones de kilómetros cuadrados en el verano. Según los investigadores, esta disparidad estacional en el hielo marino tiene una influencia significativa en el clima regional y global, sin embargo, los científicos durante años sabían relativamente poco sobre la extensión de la variación del hielo marino en el hemisferio sur antes de 1979.

Cuando un equipo de científicos recuperó recientemente el núcleo de hielo más antiguo y profundo del Polo Sur y lo analizó, Winski vio la oportunidad de aprender más sobre los cambios estacionales y generales en el hielo marino en el hemisferio sur durante el Holoceno:los últimos 11, 400 años. El profesor asistente de investigación del CCI y sus colegas decidieron examinar la química del núcleo de hielo, particularmente sus concentraciones de sal marina, para obtener más información sobre la variabilidad del hielo marino en la región.

Karl Kreutz, profesor de Ciencias de la Tierra y el clima de la Universidad de Maine, e investigadores de Dartmouth College, Universidad Estatal de Dakota del Sur, la Universidad de Washington y la Universidad de Colorado Boulder participaron en el proyecto. Cartas de investigación geofísica publicó el artículo detallando sus hallazgos.

El equipo aprovechó las variaciones estacionales masivas en el clima del Océano Austral para crear un registro de hielo marino que muestre una variabilidad distinta en verano e invierno. Combinaron esta información con un modelo de química atmosférica de última generación para vincular las mediciones del núcleo de hielo con la variabilidad del hielo marino. El resultado es un registro detallado del hielo marino del Océano Austral que revela fluctuaciones importantes, especialmente en el hielo marino de invierno.

Niveles de sal en el núcleo que son sensibles a los cambios del hielo marino, aumentado en los últimos 11, 400 años, particularmente en los últimos 8, 000-10, 000 años, correlacionándose con un crecimiento en la capa de hielo. Concentraciones de sal marina en invierno, que se originó principalmente de la nieve salada sobre el hielo marino, específicamente aumentado durante milenios, demostrando un impulso general en el hielo marino en invierno. Este patrón se ve en otras partes de la Antártida, lo que llevó al equipo de investigación a plantear la hipótesis de un aumento del hielo marino en toda la Antártida durante este período.

"Uno de los objetivos más importantes y desafiantes en nuestro campo es producir reconstrucciones detalladas de la variabilidad del hielo marino", dice Winski. "El detalle excepcional del Núcleo de Hielo del Polo Sur combinado con los resultados de nuestro equipo de modelado nos brinda un poderoso conjunto de datos para comprender el hielo marino de la Antártida".

Winski y Kreutz ayudaron a recuperar el 54, Núcleo de hielo de 000 años que utilizaron para su estudio reciente durante dos expediciones entre 2014 y 2016.

El proyecto, llamado SPICEcore (núcleo de hielo del polo sur), involucraron a científicos de 18 instituciones, todas con el objetivo de crear un archivo de las condiciones climáticas en la Antártida Oriental durante los últimos 54 años, 000 años, incluyendo cambios en la química atmosférica, clima y biogeoquímica.

"El Núcleo de Hielo del Polo Sur (SPICEcore) es el registro climático fechado con mayor precisión en esta región de la Antártida. Nos esforzamos enormemente para recolectar muestras químicas individuales por cada centímetro de hielo, "Dice Winski." En total, tuvimos que analizar la química de más de 100, 000 viales de hielo derretido, pero el esfuerzo valió la pena ya que ahora tenemos la rara oportunidad de investigar los cambios estacionales en el medio ambiente antártico durante más de 10, 000 años ".

Si bien el hemisferio sur experimentó un aumento general de la capa de hielo durante el Holoceno, Los investigadores identificaron una caída abrupta en las concentraciones de sal marina en el núcleo de hielo que se remonta a entre 5, 000 y 6, Hace 000 años. Según el equipo, la caída en los niveles de sal indica una disminución en la capa de hielo específica del Atlántico Sur en ese momento, un hallazgo corroborado por investigaciones anteriores.

Cubierta de hielo en el Atlántico norte, en cambio, fue más extenso durante ese período, lo que los investigadores afirman indica "una señal de hielo marino vinculada y opuesta en el Atlántico norte y sur probablemente debido a la circulación cambiante del océano". Este patrón de clima opuesto del Atlántico Norte y Sur es bien conocido durante los eventos abruptos de cambio climático de épocas más frías en el pasado. Los hallazgos de este estudio pueden ser un indicio de que los mismos procesos aún podrían ser relevantes en las condiciones modernas.

Tener en cuenta la variación estacional al estudiar los cambios en el hielo marino a lo largo de decenas de miles de años ayuda a los científicos no solo a describir a fondo el clima antártico pasado, sino también para comprender los mecanismos y procesos que impulsan el cambio climático.

"Los cambios enormes en el hielo marino pueden ocurrir muy rápidamente, "Winski dice, "lo que lleva a ramificaciones para el clima en todo el mundo. Todavía no entendemos del todo las fuerzas que influyen en la variabilidad del hielo marino, razón por la cual la información climática detallada del pasado es absolutamente crítica ".