Esta entrada del blog analiza en detalle cómo las altas temperaturas del mar y las corrientes oceánicas en la región de la Antártida Occidental concentran agua caliente debajo de pequeñas plataformas de hielo, acelerando el derretimiento, y qué significa este fenómeno para los cambios en las plataformas de hielo en toda la Antártida.
El continente antártico alberga una enorme cantidad de hielo, suficiente para elevar el nivel global del mar en aproximadamente 57 metros si se derritiera por completo. Entre este hielo, las plataformas de hielo se refieren a estructuras donde la enorme capa de hielo que cubre la tierra, de varios kilómetros de espesor, se mueve hacia la costa bajo la influencia de la gravedad, con parte de ella extendiéndose sobre la tierra y flotando en el mar. Aproximadamente el 75% de la costa antártica está cubierta por estas plataformas de hielo, cuyo espesor varía de 100 metros a 1,000 metros según la región. La masa cambiante de las plataformas de hielo a lo largo del tiempo está estrechamente relacionada con el calentamiento global y se trata como un elemento clave en la investigación del cambio climático. Entre los factores que causan la pérdida de hielo de las plataformas de hielo, la cantidad de hielo que se desprende en forma de icebergs es relativamente bien observada. Sin embargo, los datos sobre cuánto hielo se derrite y desaparece de la parte inferior de la plataforma de hielo debido a la influencia del agua marina cálida han sido escasos durante mucho tiempo. Esto se debe a que la parte inferior de la plataforma de hielo es extremadamente difícil de acceder. Recientemente, los cambios en los patrones de viento alrededor de la Antártida han permitido que aguas profundas más cálidas penetren bajo las plataformas de hielo, lo que aumenta la necesidad de mediciones precisas de este proceso. El derretimiento en la base de la plataforma de hielo impacta directamente el aumento del nivel del mar en la Antártida.
La masa total de una plataforma de hielo está determinada por cuatro factores. En primer lugar, el aporte de hielo que fluye desde la masa continental para formar la plataforma es un factor clave que aumenta su masa. En segundo lugar, la cantidad de nieve acumulada en la superficie de la plataforma también contribuye a su crecimiento. Por el contrario, la cantidad de hielo que se desprende en forma de icebergs y se desplaza hacia el océano reduce la masa de la plataforma. De igual manera, la cantidad de hielo que se derrite de la base de la plataforma debido a la influencia del agua marina cálida también provoca su disminución. El cambio total en la masa de la plataforma se calcula con base en la interacción de estos cuatro factores. Solo recientemente, con la acumulación de datos satelitales, ha sido posible analizar estos elementos con precisión.
El flujo de hielo desde la tierra para formar la plataforma se calcula midiendo la velocidad y el espesor del flujo en el límite entre la plataforma y la tierra. La velocidad del flujo se puede calcular con precisión centimétrica comparando dos imágenes de radar captadas por satélite a intervalos regulares. El espesor del hielo se calcula midiendo la altura del hielo que flota sobre la superficie del agua con altímetros satelitales, considerando la flotabilidad derivada de la diferencia de densidad entre el hielo y el agua de mar.
La cantidad de nieve acumulada en la plataforma de hielo se calcula combinando núcleos de hielo obtenidos mediante perforación con modelos de predicción climática, logrando una precisión relativamente alta. La cantidad de hielo perdido en forma de icebergs se puede medir con base en el área y el grosor del iceberg. Sin embargo, en la práctica, el seguimiento es difícil debido a que los icebergs se mueven y se derriten rápidamente en el agua de mar, lo que dificulta la cuantificación precisa. Por lo tanto, para garantizar la fiabilidad a largo plazo, los investigadores calculan indirectamente la pérdida de masa por desprendimiento de icebergs midiendo la velocidad y el grosor del hielo en una línea de referencia a varios kilómetros tierra adentro del borde de la plataforma de hielo. Los cambios en el área y el grosor totales de la plataforma de hielo se utilizan para determinar el aumento o la disminución total de la masa de la plataforma de hielo, lo que también permite estimar la cantidad de hielo que se derrite y desaparece de la base de la plataforma de hielo.
Los resultados de la investigación indican que la cantidad de hielo aportada desde tierra a toda la plataforma de hielo antártica durante un año fue de aproximadamente 2.049 billones de toneladas, mientras que la nieve acumulada en la superficie de la plataforma ascendió a unos 444 mil millones de toneladas. Por el contrario, la pérdida de hielo a medida que los icebergs se separaban de las plataformas de hielo ascendió a unos 1.321 billones de toneladas, mientras que la pérdida de hielo debido al derretimiento en la base de la plataforma de hielo, influenciada por el agua de mar cálida, fue de aproximadamente 1.454 billones de toneladas. En última instancia, todo el sistema de la plataforma de hielo antártica experimentó una pérdida de masa anual de aproximadamente 282 mil millones de toneladas. Entre estas pérdidas, el derretimiento de la base de la plataforma de hielo representó un promedio del 52%, pero mostró una variación regional significativa, que oscila entre un mínimo del 10% y un máximo del 90%.
Un análisis que divide las aguas antárticas en cuatro zonas según su longitud reveló que en plataformas de hielo pequeñas, como la de Pine Island y la de Croz, en la región de la Antártida Occidental, el derretimiento del fondo de la plataforma representó un promedio del 74 %. En contraste, en otras regiones, el derretimiento se mantuvo en torno al 40 %. Cabe destacar que la plataforma de hielo Filchner-Ronne (que abarca la Antártida Norte y Sudoccidental) y la plataforma de hielo Ross (Antártida Sur), que en conjunto producen aproximadamente un tercio de todos los icebergs antárticos, mostraron una proporción muy baja de derretimiento del fondo de la plataforma, de tan solo el 17 %.
Las 10 plataformas de hielo más grandes, que cubren el 91% de la superficie de la Antártida, representan solo la mitad del volumen total de fusión del fondo de la plataforma de hielo antártica. La mitad restante se encuentra en plataformas de hielo pequeñas que cubren solo el 9% del área total. Este fenómeno se debe a que las plataformas de hielo pequeñas se concentran en las aguas relativamente más cálidas del Mar Antártico Occidental. Por lo tanto, el enfoque empleado en estudios anteriores —simplemente extrapolar datos centrados en plataformas de hielo grandes proporcionalmente por área— probablemente sobreestimó significativamente el volumen total de fusión del fondo de la plataforma de hielo antártica.
Al examinar el volumen de fusión del fondo de las plataformas de hielo por unidad de área, el promedio antártico fue de aproximadamente 0.81 metros anuales. Sin embargo, las variaciones regionales fueron sustanciales, desde 0.07 metros hasta un máximo de 15.96 metros. Las plataformas de hielo pequeñas en la Antártida Occidental exhibieron tasas de fusión muy altas, mientras que las plataformas de hielo grandes en otras regiones mostraron tasas relativamente bajas. Estas diferencias resultan de la compleja interacción de la topografía bajo las plataformas de hielo y la estructura de la temperatura del agua de mar. La fusión es particularmente intensa bajo las plataformas de hielo cercanas a la tierra, mientras que la congelación del agua de mar de hecho aumenta con la distancia a la tierra. Estos hallazgos reafirman que la fusión del subhielo en las plataformas de hielo antárticas varía significativamente según las condiciones locales y el entorno marino, y que tiene un impacto crucial en el aumento del nivel del mar global y el sistema climático.
