Un equipo de glaciólogos dirigido por investigadores de la Universidad de California en Irvine utilizó datos de radar satelital de alta resolución para encontrar evidencia de la intrusión de agua de mar cálida y a alta presión a muchos kilómetros debajo del hielo del glaciar Thwaites de la Antártida occidental.
En un estudio publicado hoy en procedimientos de la Academia Nacional de Cienciasel equipo dirigido por UC Irvine dijo que el contacto generalizado entre el agua del océano y el glaciar, un proceso que se replica en toda la Antártida y en Groenlandia, causa un «derretimiento vigoroso» y puede requerir una reevaluación de las proyecciones globales del aumento del nivel del mar.
Los glaciólogos se basaron en datos recopilados de marzo a junio de 2023 por la misión del satélite comercial finlandés ICEYE. Los satélites ICEYE forman una «constelación» en órbita polar alrededor del planeta, utilizando InSAR (radar interferómetro de apertura sintética) para monitorear persistentemente los cambios en la superficie de la Tierra. Muchos pases de una nave espacial sobre un área pequeña y definida generan resultados de datos fluidos. En el caso de este estudio, mostró el ascenso, caída y curvatura del glaciar Thwaites.
«Estos datos de ICEYE proporcionaron una serie de observaciones diarias de largo plazo que se ajustan estrechamente a los ciclos de mareas», dijo el autor principal Eric Rignot, profesor de ciencia del sistema terrestre de UC Irvine. «En el pasado, teníamos algunos datos disponibles esporádicamente, y con sólo esas pocas observaciones era difícil saber qué estaba sucediendo. Cuando tenemos una serie de tiempo continua y la comparamos con el ciclo de las mareas, vemos que el agua de mar entra a marea alta y retrocediendo y, a veces, subiendo más debajo del glaciar y quedando atrapados. Gracias a ICEYE, estamos comenzando a presenciar esta dinámica de marea por primera vez».
El director de análisis de ICEYE, Michael Wollersheim, coautor, dijo: «Hasta ahora, algunos de los procesos más dinámicos de la naturaleza han sido imposibles de observar con suficiente detalle o frecuencia para permitirnos comprenderlos y modelarlos. Observar estos procesos desde el espacio y El uso de imágenes de radar por satélite, que proporcionan mediciones InSAR con precisión de centímetros a frecuencia diaria, marca un importante avance».
Rignot dijo que el proyecto le ayudó a él y a sus colegas a comprender mejor el comportamiento del agua de mar en la parte inferior del glaciar Thwaites. Dijo que el agua de mar que llega a la base de la capa de hielo, combinada con el agua dulce generada por el flujo y la fricción geotérmica, se acumula y «tiene que fluir hacia alguna parte». El agua se distribuye a través de conductos naturales o se acumula en cavidades, creando suficiente presión para elevar la capa de hielo.
«Hay lugares donde el agua está casi a la presión del hielo suprayacente, por lo que sólo se necesita un poco más de presión para empujar el hielo hacia arriba», dijo Rignot. «Luego, el agua se comprime lo suficiente como para levantar una columna de más de media milla de hielo».
Y no es un agua de mar cualquiera. Durante décadas, Rignot y sus colegas han estado recopilando evidencia del impacto del cambio climático en las corrientes oceánicas, que empujan agua de mar más cálida hacia las costas de la Antártida y otras regiones de hielo polar. El agua profunda circumpolar es salada y tiene un punto de congelación más bajo. Mientras que el agua dulce se congela a cero grados Celsius, el agua salada se congela a menos dos grados, y esa pequeña diferencia es suficiente para contribuir al «derretimiento vigoroso» del hielo basal como se encuentra en el estudio.
La coautora Christine Dow, profesora de la Facultad de Medio Ambiente de la Universidad de Waterloo en Ontario, Canadá, dijo: «Thwaites es el lugar más inestable de la Antártida y contiene el equivalente a 60 centímetros de aumento del nivel del mar. La preocupación es que «Estamos subestimando la velocidad a la que está cambiando el glaciar, lo que sería devastador para las comunidades costeras de todo el mundo».
Rignot dijo que espera y espera que los resultados de este proyecto impulsen más investigaciones sobre las condiciones debajo de los glaciares antárticos, exhibiciones con robots autónomos y más observaciones satelitales.
«Hay mucho entusiasmo por parte de la comunidad científica por ir a estas regiones polares remotas para recopilar datos y mejorar nuestra comprensión de lo que está sucediendo, pero la financiación se está quedando atrás», dijo. «En 2024 operamos con el mismo presupuesto en dólares reales que teníamos en la década de 1990. Necesitamos hacer crecer la comunidad de glaciólogos y oceanógrafos físicos para abordar estos problemas de observación más temprano que tarde, pero en este momento todavía estamos escalando el Monte Everest. en tenis.»
A corto plazo, Rignot, que también es científico senior de proyectos en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, dijo que este estudio proporcionará un beneficio duradero a la comunidad de modelización de capas de hielo.
«Si ponemos este tipo de interacción océano-hielo en modelos de capas de hielo, espero que seamos capaces de reproducir mucho mejor lo que ha sucedido en el último cuarto de siglo, lo que conducirá a un mayor nivel de confianza en nuestra proyecciones», afirmó. «Si pudiéramos agregar este proceso que describimos en el artículo, que no está incluido en la mayoría de los modelos actuales, las reconstrucciones del modelo deberían coincidir mucho mejor con las observaciones. Sería una gran victoria si pudiéramos lograrlo».
Dow añadió: «Por el momento no tenemos suficiente información para decir de una forma u otra cuánto tiempo queda antes de que la intrusión de agua del océano sea irreversible. Mejorando los modelos y centrando nuestra investigación en estos glaciares críticos, intentaremos «Conseguir que estos números se fijen al menos durante décadas en lugar de siglos. Este trabajo ayudará a las personas a adaptarse a los cambios en los niveles del océano, además de centrarse en reducir las emisiones de carbono para evitar el peor de los casos».
A Rignot, Dow y Wollershiem se unieron en este proyecto Enrico Ciraci, especialista asistente en ciencia del sistema terrestre de UC Irvine y becario postdoctoral de la NASA; Bernd Scheuchl, investigador de UC Irvine en ciencia del sistema terrestre; y Valentyn Tolpekin de ICEYE. ICEYE tiene su sede en Finlandia y opera desde cinco ubicaciones internacionales, incluido Estados Unidos. La investigación recibió apoyo financiero de la NASA y la Fundación Nacional de Ciencias.