Estanques de agua de deshielo sobre el hielo ártico. Crédito:Ken Golden
El Ártico se está derritiendo más rápido de lo que pensábamos. De hecho, La extensión del hielo ártico está en un mínimo histórico. Cuando eso suceda, cuando un sistema natural se comporta de manera diferente a lo que esperan los científicos, es hora de echar otro vistazo a cómo entendemos el sistema. El matemático de la Universidad de Utah Ken Golden y el científico atmosférico Court Strong estudian los patrones formados por estanques de agua derretida sobre el hielo. Los estanques están oscuros mientras el hielo es brillante, lo que significa que cuanto más grandes son los estanques, cuanto más oscura es la superficie y más energía solar absorbe.
Entonces, Es más que un poco importante saber cómo la reflectividad del hielo, también llamado albedo , está cambiando. Ese es un componente clave para comprender el equilibrio entre la energía solar que entra y la energía que se refleja en el Ártico. Trabajos anteriores mostraron que la presencia o ausencia de estanques de deshielo en los modelos climáticos globales puede tener un efecto dramático en las predicciones a largo plazo del volumen de hielo marino del Ártico.
Para modelar el crecimiento de los estanques de deshielo, Dorado, Strong y sus colegas ajustaron un modelo de física de casi 100 años, llamado el modelo de Ising, eso explica cómo un material puede ganar o perder magnetismo al tener en cuenta cómo los átomos interactúan entre sí y un campo magnético aplicado. En su modelo, reemplazaron la propiedad del giro magnético de un átomo (ya sea hacia arriba o hacia abajo) con la propiedad del hielo marino congelado (blanco) o derretido (azul).
"El modelo captura el mecanismo esencial de formación de patrones de los estanques de deshielo del Ártico, "escriben los investigadores, y reproduce características importantes de la variación en el tamaño y la geometría del estanque. Este trabajo es el primero en dar cuenta de la física básica de los estanques de deshielo y en producir patrones realistas que demuestran con precisión cómo se distribuye el agua de deshielo sobre la superficie del hielo marino. La geometría de los patrones de agua de deshielo determina tanto el albedo del hielo marino como la cantidad de luz que penetra en el hielo. lo que impacta significativamente la ecología de la capa superior del océano.
Una simulación del desarrollo de un estanque de deshielo. Crédito:Yi-Ping Ma
Desafortunadamente, un modelo como este no puede evitar que el hielo se derrita. Pero puede ayudarnos a hacer mejores estimaciones de la rapidez con la que el hielo ártico o el permafrost están desapareciendo, y mejores modelos climáticos nos ayudan a prepararnos para el futuro más cálido que tenemos por delante.