El hielo marino antártico se puede explicar y pronosticar con meses de antelación a partir de patrones en los vientos
En medio de todos los cambios en el clima de la Tierra, el hielo marino en el tormentoso Océano Austral que rodea la Antártida fue, durante mucho tiempo, una extraña excepción.
La máxima capa de hielo marino invernal se mantuvo estable o incluso aumentó ligeramente desde fines de la década de 1970 hasta 2015, a pesar del aumento de las temperaturas globales. Pero esto empezó a cambiar en 2016.
Varios años de descenso condujeron a un mínimo histórico en 2023, más de cinco desviaciones estándar por debajo del promedio del registro satelital. La superficie de hielo marino fue 2,2 millones de kilómetros cuadrados inferior al promedio del registro satelital, una pérdida de casi 12 veces el tamaño del estado de Washington. El pico del invierno más reciente, registrado en septiembre de 2024, estuvo muy cerca del mínimo histórico del año anterior.
La extensión del hielo marino antártico y los vientos australes
Los investigadores de la Universidad de Washington demuestran que el mínimo histórico se puede explicar por las condiciones cálidas del océano Austral y los patrones de vientos que rodearon la Antártida meses antes, lo que permite generar pronósticos de la cobertura de hielo marino alrededor del Polo Sur con seis o más meses de anticipación. Esto podría respaldar los modelos meteorológicos y climáticos regionales y globales.
El estudio de acceso abierto se publicó el 20 de noviembre en Communications Earth & Environment.
"Desde 2015, la superficie total de hielo marino antártico ha disminuido drásticamente", dijo el autor principal Zac Espinosa, estudiante de doctorado de la UW en ciencias atmosféricas y climáticas. "Los métodos de pronóstico de vanguardia para el hielo marino generalmente tienen dificultades para producir pronósticos confiables con plazos tan largos. Demostramos que el hielo marino antártico invernal tiene una predictibilidad significativa con plazos de entre seis y nueve meses".
Los autores utilizaron un modelo climático global para simular cómo las temperaturas del océano y del aire, incluidos ciclos de largo plazo como El Niño y La Niña, afectan el hielo marino en el Océano Austral.
Los resultados mostraron que El Niño de 2023 fue menos importante de lo que se creía anteriormente. En cambio, un patrón arqueado de vientos regionales y sus efectos en las temperaturas oceánicas hasta seis meses antes podrían explicar el 70% del hielo marino invernal más bajo de 2023.
Estos vientos provocan una mezcla oceánica en el océano Austral que puede arrastrar aguas cálidas más profundas a la superficie, suprimiendo así el crecimiento del hielo marino. Los vientos también pueden empujar el hielo marino hacia los polos, en dirección a la Antártida, para evitar que el borde del hielo marino se expanda hacia el norte, transportar calor desde latitudes más bajas hacia los polos y generar olas oceánicas que rompan el hielo marino.
Utilizando el mismo enfoque para las observaciones de 2024 se predijo correctamente que este sería otro año con poca cobertura de hielo marino en el Océano Austral.
"Es interesante que, a pesar de lo inusuales que fueron las condiciones del hielo marino invernal en 2023 y nuevamente en 2024, nuestros resultados muestran que fueron notablemente predecibles con más de seis meses de anticipación", dijo el coautor Edward Blanchard-Wrigglesworth, profesor asociado de investigación de ciencias atmosféricas y climáticas de la UW.
El hielo marino antártico es importante porque afecta a los ecosistemas marinos y costeros y a las interacciones entre el océano y la atmósfera en el océano Austral. También afecta al clima global al reflejar la luz solar en el hemisferio sur e influir en las capas de hielo y las corrientes globales.
"El hielo marino antártico es un elemento fundamental para controlar el ritmo del calentamiento global y la estabilidad del hielo en el continente antártico", afirmó Espinosa. "De hecho, el hielo marino actúa como soporte de las plataformas de hielo, aumentando su estabilidad y ralentizando el ritmo de aumento del nivel global del mar. Este hielo también es importante para los ecosistemas marinos y costeros".
A medida que llega el verano al hemisferio sur, la extensión actual del hielo marino sigue siendo escasa alrededor de la Antártida, cerca de un mínimo histórico para esta época del año.
"Nuestro éxito en predecir estos importantes eventos de pérdida de hielo marino con tanta anticipación demuestra nuestra comprensión del mecanismo que los causó", dijo la coautora Cecilia Bitz, profesora de ciencias atmosféricas y climáticas de la UW. "Nuestro modelo y métodos están preparados para predecir futuros eventos de pérdida de hielo marino".
Fuente: Universidad de Washington
Referencia
Zachary I. Espinosa et al, Understanding the drivers and predictability of record low Antarctic sea ice in austral winter 2023, Communications Earth & Environment (2024). DOI: 10.1038/s43247-024-01772-2