Las plataformas de hielo de la Antártida contienen el doble de agua del deshielo de lo que se pensaba

Investigadores dirigidos por la Universidad de Cambridge han utilizado técnicas de inteligencia artificial para monitorizar la aguanieve en las plataformas de hielo de la Antártida y descubrieron que el 57% de toda el agua de deshielo se mantiene en forma de aguanieve, y la cantidad restante se encuentra en estanques y lagos superficiales.

Monitorizando con precisión la aguanieve en la Antártida con la IA

A medida que el clima se calienta, se forma más agua de deshielo en la superficie de las plataformas de hielo, el hielo flotante que rodea la Antártida y que actúa como contrafuerte contra el hielo de los glaciares del interior. El aumento del agua de deshielo puede provocar inestabilidad o colapso de la plataforma de hielo, lo que a su vez conduce al aumento del nivel del mar.

Los investigadores también descubrieron que el agua de deshielo y el agua de deshielo acumulada provocan una formación de agua de deshielo 2,8 veces mayor de lo previsto por los modelos climáticos estándar, ya que absorbe más calor del sol que el hielo o la nieve. Los resultados, publicados en la revista Nature Geoscience, podrían tener profundas implicaciones para la estabilidad de la plataforma de hielo y el aumento del nivel del mar.

Cada verano, a medida que el clima se calienta, el agua se acumula en las superficies de las plataformas de hielo flotantes de la Antártida. Investigaciones anteriores han demostrado que los lagos de agua de deshielo superficiales pueden contribuir a la fractura y el colapso de las plataformas de hielo, ya que el peso del agua puede hacer que el hielo se doble o se rompa. Sin embargo, el papel de la aguanieve en la estabilidad de las plataformas de hielo es más difícil de determinar.

"Podemos usar imágenes satelitales para mapear lagos de agua de deshielo en gran parte de la Antártida, pero es difícil mapear la aguanieve, porque se parece a otras cosas, como las sombras de las nubes, cuando se ve desde un satélite", dijo la autora principal, la Dra. Rebecca Dell de Instituto de Investigación Polar Scott (SPRI) de Cambridge. "Pero utilizando técnicas de aprendizaje automático, podemos ir más allá de lo que el ojo humano puede ver y obtener una imagen más clara de cómo la aguanieve podría estar afectando al hielo en la Antártida".

Utilizando datos ópticos del satélite Landsat 8 de la NASA, los investigadores de Cambridge, en colaboración con investigadores de la Universidad de Colorado en Boulder y la Universidad Tecnológica de Delft, entrenaron un modelo de aprendizaje automático para obtener registros mensuales de aguanieve y lagos de agua de deshielo en 57 plataformas de hielo de la Antártida entre 2013 y 2021.

"El aprendizaje automático nos permite utilizar más información del satélite, ya que puede funcionar con más longitudes de onda de luz de las que el ojo humano puede ver", dijo Dell. "Esto nos permite determinar qué es y qué no es aguanieve, y luego podemos entrenar el modelo de aprendizaje automático para identificarlo rápidamente en todo el continente".

"Estamos interesados en saber cuánta aguanieve está presente durante el verano antártico y cómo ha cambiado con el tiempo", dijo el coautor, el profesor Ian Willis, también de SPRI.

Utilizando su modelo de aprendizaje automático, los investigadores descubrieron que en el pico del verano antártico en enero, más de la mitad (57%) de toda la agua de deshielo en las plataformas de hielo de la Antártida se encuentra en aguanieve, y el 43% restante en lagos de agua de deshielo.

"Esta aguanieve nunca ha sido cartografiado a gran escala en todas las grandes plataformas de hielo de la Antártida, por lo que hasta ahora se ha ignorado más de la mitad del agua de deshielo superficial", dijo Dell. "Esto es potencialmente significativo para el proceso de hidrofractura, donde el peso del agua de deshielo puede crear o agrandar fracturas en el hielo".

El agua de deshielo afecta la estabilidad de las plataformas de hielo flotantes que bordean la costa antártica. A medida que el clima se calienta y aumentan las tasas de derretimiento en la Antártida, el agua de deshielo, ya sea en forma de lagos o aguanieve, puede penetrar en las grietas del hielo, provocando que las grietas se hagan más grandes. Esto puede provocar fracturas en la plataforma de hielo y provocar el colapso de las plataformas de hielo vulnerables, lo que a su vez permitiría que el hielo de los glaciares del interior se derrame hacia el océano y contribuiría al aumento del nivel del mar.

"Dado que la aguanieve es más sólido que el agua derretida, no provocará hidrofracturas de la misma manera que lo hace el agua de un lago, pero definitivamente es algo que debemos considerar cuando intentamos predecir cómo o si las plataformas de hielo colapsarán", dijo Willis.

Además de las posibles implicaciones de la aguanieve en la fracturación hidráulica, también tiene un gran efecto en las tasas de derretimiento. Dado que la aguanieve y los lagos son menos blancos que la nieve o el hielo, absorben más calor del sol, lo que provoca un mayor derretimiento de la nieve. Este derretimiento adicional no se tiene en cuenta actualmente en los modelos climáticos, lo que puede dar lugar a subestimaciones en las proyecciones del derretimiento de la capa de hielo y la estabilidad de las plataformas de hielo.

"En el futuro, es probable que los lugares de la Antártida que actualmente no tienen agua ni lodo comiencen a cambiar", dijo Willis. "A medida que el clima siga calentándose, se producirá más derretimiento, lo que podría tener implicaciones para la estabilidad del hielo y el aumento del nivel del mar".

Referencia

Rebecca Dell et al, Substantial contribution of slush to meltwater area across Antarctic ice shelves, Nature Geoscience (2024). DOI: 10.1038/s41561-024-01466-6