Los científicos del sistema terrestre descubren una pieza ausente en los modelos climáticos
A medida que el planeta continúa calentándose debido al cambio climático provocado por el hombre, los modelos climáticos computacionales precisos serán clave para ayudar a esclarecer exactamente cómo seguirá alterándose el clima en los próximos años.
En un estudio publicado en el Journal of Geophysical Research: Atmospheres, un equipo dirigido por investigadores del Departamento de Ciencias del Sistema Terrestre de la UC Irvine y del Departamento de Ciencias del Clima y el Espacio e Ingeniería de la Universidad de Michigan revela cómo un modelo climático comúnmente utilizado por geocientíficos actualmente sobreestima una propiedad física clave del sistema climático de la Tierra llamada albedo, que es el grado en el que el hielo refleja la luz solar que calienta el planeta hacia el espacio.
"Descubrimos que en las versiones antiguas del modelo, el hielo es demasiado reflectante en un 5%", dijo Chloe Clarke, científica del proyecto en el grupo del profesor Charlie Zender de la UC Irvine. "La reflectividad del hielo era demasiado alta".
El albedo de la nieve y modelos climáticos
La cantidad de luz solar que recibe y refleja el planeta es importante para calcular cuánto se calentará en los próximos años. Las versiones anteriores del modelo, llamado Modelo del Sistema Terrestre a Exaescala de Energía (E3SM), sobrestimaron el albedo porque no tomaron en cuenta lo que Clarke describió como las propiedades microfísicas del hielo en un mundo en calentamiento.
Esas propiedades incluyen los efectos que tienen elementos como las algas y el polvo sobre el albedo. Las algas y el polvo de color oscuro pueden hacer que la nieve y el hielo sean menos reflectantes y menos capaces de reflejar la luz solar.
Para realizar el análisis, Clarke y su equipo estudiaron datos satelitales para rastrear el albedo de la capa de hielo de Groenlandia. Descubrieron que la reflectividad del E3SM sobreestima la reflectividad de la capa de hielo, "lo que significa que el modelo estima menos fusión de lo que se esperaría a partir de las propiedades microfísicas del hielo", dijo Clarke.
Pero con la nueva reflectividad del hielo incorporada al modelo, la capa de hielo de Groenlandia se está derritiendo a un ritmo de aproximadamente seis gigatoneladas más que en las versiones anteriores del modelo. Esto se basa en mediciones del albedo que son más consistentes con las observaciones satelitales.
Clarke espera que el estudio de su equipo destaque la importancia de las propiedades aparentemente minúsculas que pueden tener consecuencias de largo alcance para el clima en general. "Creo que nuestro trabajo ayudará a que los modelos hagan un trabajo mucho mejor para ayudarnos a capturar las reacciones climáticas relacionadas con la nieve y el hielo", dijo.
A continuación, Clarke quiere estudiar diferentes partes heladas del planeta para evaluar cuán extendida está la discrepancia del albedo en E3SM.
"Nuestros próximos pasos son conseguir que sea funcional a nivel mundial y no sólo válido para Groenlandia", dijo Clarke, que también pretende comparar las nuevas tasas de derretimiento de la capa de hielo de Groenlandia con las observaciones para medir la precisión del nuevo albedo del hielo. "Sería útil aplicarlo a los glaciares en lugares como los Andes y Alaska".
Referencia
C. A. Whicker‐Clarke et al, The Effect of Physically Based Ice Radiative Processes on Greenland Ice Sheet Albedo and Surface Mass Balance in E3SM, Journal of Geophysical Research: Atmospheres (2024). DOI: 10.1029/2023JD040241