Los ríos atmosféricos y el aumento de la masa de nieve en la Antártida

Un nuevo estudio publicado en la revista Geophysical Research Letters utilizó el satélite láser de medición de hielo de la NASA para identificar los ríos atmosféricos como un factor clave del aumento de las nevadas en la Antártida occidental durante el invierno austral de 2019.

Estos hallazgos de científicos del Instituto Scripps de Oceanografía de la Universidad de California en San Diego y sus colegas ayudarán a mejorar la comprensión general de los procesos que impulsan el cambio en la Antártida y conducirán a mejores predicciones del aumento del nivel del mar. El estudio fue financiado por la NASA, con el apoyo adicional del Laboratorio de Impacto Climático del Grupo Rhodium, un consorcio de instituciones de investigación líderes que examinan los riesgos del cambio climático.

¿Qué son los ríos atmosféricos?

Los ríos atmosféricos son fenómenos que transportan grandes cantidades de vapor de agua en forma de "cintas" largas y estrechas en el aire. Se sabe que son el principal impulsor de las precipitaciones a lo largo de la costa oeste de los Estados Unidos, y representan entre el 25 y el 50 por ciento de la precipitación anual en partes clave del oeste. La creciente investigación sobre los ríos atmosféricos encuentra que impactan predominantemente las costas occidentales de la mayoría de los continentes, debido a la evaporación de los océanos y las tormentas que generan altos niveles de humedad en la atmósfera.

El satélite Ice, Cloud y Land Elevation Satellite-2 (ICESat-2) de la NASA, lanzado en órbita en septiembre de 2018, ofrece una visión detallada de la altura del hielo y la nieve en el vasto continente helado. El satélite funciona enviando 10.000 pulsos de láser por segundo a la superficie de la Tierra que miden la altura de las capas de hielo, los glaciares y más, calculando el tiempo que tarda un puñado de esos pulsos en regresar al satélite. Cada fotón de luz tiene una etiqueta de tiempo, y estas etiquetas se combinan con la ubicación del GPS para señalar su lugar exacto y su altura en el suelo. Mide un conjunto detallado de pistas sobre la capa de hielo de la Antártida cada tres meses.

"ICESat-2 es el primer satélite que puede medir las nevadas sobre el continente antártico de una manera tan precisa", dijo Helen Amanda Fricker, glacióloga de Scripps Oceanography y coautora del estudio. "En invierno, las condiciones meteorológicas prohíben tener un equipo de campo que realice observaciones en tierra. ICESat-2 está completando esta falta de datos sobre las vastas capas de hielo y nos brinda una mayor comprensión de la ganancia y pérdida de masa de nieve a escala estacional. "

Aumento de la capa de nieve en zonas de la Antártida Occidental

Al observar los datos de ICESat-2, los científicos encontraron aumentos en la altura sobre la capa de hielo antártica entre abril de 2019 y junio de 2020 debido al aumento de las nevadas. Usando un modelo numérico de la atmósfera y la nieve, encontraron que el 41 por ciento de los aumentos de altura sobre la Antártida Occidental durante el invierno de 2019 se produjeron porque los eventos de precipitación extrema intermitente produjeron grandes cantidades de nieve durante períodos cortos de tiempo. De esos eventos, el 63 por ciento se identificaron como ríos atmosféricos que tocaron tierra. Estos sistemas se distinguieron de otras tormentas por los niveles de humedad mucho más altos medidos en las porciones más bajas de la atmósfera.

Los ríos atmosféricos que tocan tierra en la Antártida se originan en las latitudes medias subtropicales del hemisferio sur. Viajan largas distancias sin continentes que los detengan y, finalmente, tocan tierra en la Antártida occidental.

"Sabemos que se espera que aumente la frecuencia de los ríos atmosféricos, por lo que es importante que los científicos puedan medir cuánto contribuyen al aumento de la masa de nieve o al derretimiento de la superficie", dijo Susheel Adusumilli, autor principal y candidato a doctorado en Scripps Oceanography. "Saber cuánta nieve se está acumulando en todo el continente nos ayuda a comprender mejor cómo está cambiando la masa en su conjunto e informa nuestra comprensión del potencial de aumento del nivel del mar a partir de la capa de hielo antártica".

Más de cien gigatoneladas de hielo se pierden en el océano desde la Antártida cada año, lo que contribuye al aumento continuo del nivel del mar. La mayor parte de esta pérdida de hielo se debe al aumento del flujo de hielo al océano debido al derretimiento de las plataformas de hielo flotantes que rodean la Antártida. Comprender el equilibrio de las ganancias de masa de las nevadas en el interior de la Antártida y la pérdida de masa del calentamiento de los océanos es clave para mejorar las proyecciones del aumento del nivel del mar.

Nieve y deshielo

Si bien este estudio rastreó la masa de hielo a corto plazo, los ríos atmosféricos de la Antártida también pueden generar grandes cantidades de nieve derretida. De hecho, este estudio encontró que alrededor del 90 por ciento de los ríos atmosféricos de verano y el 10 por ciento de los ríos atmosféricos de invierno coincidían con el posible derretimiento de la superficie sobre la capa de hielo de la Antártida occidental. El deshielo atmosférico provocado por los ríos se debe a las nubes bajas de estos sistemas, que pueden absorber y reemitir calor a la superficie. Los científicos necesitarán más estudios para comprender si estos eventos producirán nieve o se derretirán, teniendo en cuenta factores como la estacionalidad, el nivel de humedad, la cobertura de nubes o si cada uno de ellos depende de la tormenta.

"En los EE. UU., los científicos estudian los ríos atmosféricos y observan si podrían ser beneficiosos para el suministro de agua en California o peligrosos, causando inundaciones", dijo la coautora del estudio Meredith Fish, asociada postdoctoral en la Universidad de Rutgers y alumna de Scripps Oceanography, donde estudió en el Center for Western Weather and Water Extremes. "Lo que es interesante en la Antártida es la pregunta, ¿los ríos atmosféricos contribuirán al deshielo o la acumulación de nieve?"

Referencia

Atmospheric River Precipitation Contributed to Rapid Increases in Surface Height of the West Antarctic Ice Sheet in 2019. Susheel Adusumilli, Meredith A. Fish, Helen Amanda Fricker and Brooke Medley. Geophysical Research Letters, 06 February 2021 https://doi.org/10.1029/2020GL...
https://agupubs.onlinelibrary....