Los núcleos de hielo proporcionan la primera documentación de la rápida pérdida de hielo de la Antártida en el pasado

La evidencia contenida en un núcleo de hielo muestra que en un lugar, la capa de hielo se adelgazó 450 metros (más que la altura del Empire State Building) en poco menos de 200 años.

Pérdida de hielo en la Antártida occidental y punto de inflexión

Esta es la primera evidencia en la Antártida de una pérdida de hielo tan rápida. Los científicos están preocupados de que el aumento de las temperaturas actuales pueda desestabilizar partes de la capa de hielo de la Antártida occidental en el futuro, superando potencialmente un punto de inflexión e induciendo un colapso descontrolado. El nuevo estudio, publicado en Nature Geoscience , arroja luz sobre la rapidez con la que el hielo de la Antártida podría derretirse si las temperaturas continúan aumentando.

"Ahora tenemos evidencia directa de que esta capa de hielo sufrió una rápida pérdida de hielo en el pasado", dijo el profesor Eric Wolff, autor principal del nuevo estudio del Departamento de Ciencias de la Tierra de Cambridge. "Este escenario no es algo que existe sólo en las predicciones de nuestro modelo y podría volver a suceder si partes de esta capa de hielo se vuelven inestables".

Las capas de hielo de la Antártida, de oeste a este, contienen suficiente agua dulce como para elevar el nivel global del mar en unos 57 metros. La capa de hielo de la Antártida occidental se considera particularmente vulnerable porque gran parte de ella se asienta sobre un lecho de roca que se encuentra por debajo del nivel del mar.

Las predicciones de los modelos sugieren que una gran parte de la capa de hielo de la Antártida occidental podría desaparecer en los próximos siglos, provocando un aumento del nivel del mar. Sin embargo, no se sabe exactamente cuándo y con qué rapidez podría perderse el hielo.

Una forma de entrenar modelos de capas de hielo para que hagan mejores predicciones es alimentarlos con datos sobre la pérdida de hielo durante los períodos de calentamiento en la historia de la Tierra. En el apogeo de la Última Edad del Hielo, hace 20.000 años, el hielo antártico cubría un área mayor que la actual. A medida que nuestro planeta se derritió y las temperaturas aumentaron lentamente, la capa de hielo de la Antártida occidental se contrajo hasta alcanzar más o menos su extensión actual.

"Queríamos saber qué pasó con la capa de hielo de la Antártida occidental al final de la Última Edad de Hielo, cuando las temperaturas en la Tierra estaban aumentando, aunque a un ritmo más lento que el calentamiento antropogénico actual", dijo la Dra. Isobel Rowell, coautora del estudio del Estudio Antártico Británico. "Utilizando núcleos de hielo, podemos retroceder a esa época y estimar el espesor y la extensión de la capa de hielo".

Los núcleos de hielo están formados por capas de hielo que se formaron cuando cayó la nieve y luego fueron enterradas y compactadas en cristales de hielo durante miles de años. Atrapados dentro de cada capa de hielo hay burbujas de aire antiguo y contaminantes que se mezclaron con las nevadas de cada año, proporcionando pistas sobre el cambio climático y la extensión del hielo.

Los investigadores perforaron un núcleo de hielo de 651 metros de largo desde Skytrain Ice Rise en 2019. Este montículo de hielo se encuentra en el borde de la capa de hielo, cerca del punto donde el hielo terrestre fluye hacia la plataforma de hielo flotante Ronne.

Después de transportar los núcleos de hielo a Cambridge a -20ºC, los investigadores los analizaron para reconstruir el espesor del hielo. Primero, midieron isótopos estables del agua, que indican la temperatura en el momento en que cayó la nieve. La temperatura disminuye en altitudes más altas (piense en el aire frío de la montaña), por lo que pudieron equiparar temperaturas más cálidas con hielo más delgado y más bajo.

También midieron la presión de las burbujas de aire atrapadas en el hielo. Al igual que la temperatura, la presión del aire también varía sistemáticamente con la elevación. El hielo más delgado y más bajo contiene burbujas de aire de mayor presión.

Estas mediciones les dijeron que el hielo se adelgazó rápidamente hace 8.000 años. "Una vez que el hielo se adelgazó, se contrajo muy rápido", dijo Wolff, "este fue claramente un punto de inflexión: un proceso desbocado".

Se cree que este adelgazamiento probablemente fue provocado por el agua cálida que se filtró debajo del borde de la capa de hielo de la Antártida occidental, que normalmente se asienta sobre un lecho de roca. Esto probablemente liberó una sección del hielo del lecho de roca, lo que le permitió flotar repentinamente y formar lo que ahora es la plataforma de hielo Ronne. Esto permitió que el vecino Skytrain Ice Rise, que ya no estaba restringido por el hielo, se adelgazara rápidamente.

Los investigadores también descubrieron que el contenido de sodio del hielo (procedente de la sal del rocío marino) aumentó unos 300 años después de que el hielo se adelgazara. Esto les dijo que, después de que el hielo se adelgazara, la plataforma de hielo se contrajo de modo que el mar estaba cientos de kilómetros más cerca de su sitio.

"Ya sabíamos por los modelos que el hielo se adelgazaba en esa época, pero la fecha era incierta", dijo Rowell. Los modelos de capas de hielo situaron el retroceso hace entre 12.000 y 5.000 años y no pudieron decir qué tan rápido ocurrió. "Ahora tenemos una observación fechada con mucha precisión de ese retroceso, que puede incorporarse a modelos mejorados", dijo Rowell.

Aunque la capa de hielo de la Antártida Occidental se retiró rápidamente hace 8.000 años, se estabilizó cuando alcanzó aproximadamente su extensión actual. "Ahora es crucial descubrir si un calor adicional podría desestabilizar el hielo y provocar que comience a retroceder nuevamente", afirmó Wolff.

Referencia

Eric Wolff et al, Abrupt Holocene ice loss due to thinning and ungrounding in the Weddell Sea Embayment, Nature Geoscience (2024). DOI: 10.1038/s41561-024-01375-8.