Una llamada de atención desde la Antártida

En esta ilustración, el agua de mar fluye profundamente por debajo de la superficie hacia una grieta que se abre activamente en la plataforma de hielo de la Antártida. Una nueva investigación muestra que estas fracturas pueden abrirse muy rápidamente y que el agua de mar que fluye ayuda a controlar la velocidad a la que se rompe la plataforma de hielo. Crédito: Rob Soto

Hay suficiente agua congelada en los glaciares de Groenlandia y la Antártida que, si se derritieran, los mares globales aumentarían muchos metros. Lo que sucederá con estos glaciares en las próximas décadas es la mayor incógnita sobre el futuro del aumento del nivel del mar, en parte porque la física de la fractura de los glaciares aún no se comprende completamente.

Una pregunta clave es cómo los océanos más calientes podrían provocar que los glaciares se rompieran más rápidamente. Universidad de Washington Los investigadores han demostrado la ruptura a gran escala más rápida conocida a lo largo de una plataforma de hielo antártica. El estudio, publicado recientemente en El progreso de la AGU, muestra que en 2012 se formó una grieta de 10,5 kilómetros (6,5 millas) en el glaciar Pine Island, una plataforma de hielo en retroceso que contiene la capa de hielo más grande de la Antártida occidental, en aproximadamente 5 minutos y medio. Eso significa que la grieta se abrió a unos 35 metros (115 pies) por segundo, o unas 80 millas por hora.

«Este es, hasta donde sabemos, el evento de apertura de fisuras más rápido que jamás se haya observado», dijo la autora principal Stephanie Olinger, quien realizó el trabajo como parte de su investigación doctoral en la Universidad de Washington y la Universidad de Harvard, y ahora es investigadora postdoctoral. en la Universidad de Stanford. . “Esto demuestra que, en determinadas circunstancias, una plataforma de hielo puede romperse. Nos dice que debemos prestar atención a este tipo de comportamiento en el futuro y nos informa sobre cómo podríamos describir estas fracturas en modelos de capas de hielo a gran escala».

La importancia de la formación de fisuras

Una grieta es una grieta que atraviesa unos 300 metros de hielo flotante formando una típica plataforma de hielo antártica. Estas grietas son las precursoras del desprendimiento de las plataformas de hielo, en el que grandes trozos de hielo se desprenden de un glaciar y caen al mar. Este tipo de fenómenos ocurren a menudo en el glaciar Pine Island: el iceberg observado en el estudio hace tiempo que se separó del continente.

Las imágenes de satélite tomadas el 8 de mayo (izquierda) y el 11 de mayo (derecha), con tres días de diferencia en 2012, muestran una nueva fisura que forma una «Y» que se bifurca hacia la izquierda de la fisura anterior. Tres instrumentos sísmicos (triángulos negros) registraron vibraciones que se utilizaron para calcular velocidades de propagación de la grieta de hasta 80 millas por hora. Crédito: Olinger et al./AGU Advances

“Las plataformas de hielo tienen una influencia estabilizadora realmente importante sobre el resto de la capa de hielo de la Antártida. Si una plataforma de hielo se rompe, el hielo del glaciar detrás de ella realmente se acelera”, dijo Olinger. «Este proceso de ruptura es esencialmente la forma en que las plataformas de hielo de la Antártida dan origen a grandes icebergs».

En otras partes de la Antártida, las fisuras suelen desarrollarse a lo largo de meses o años. Pero eso puede suceder más rápidamente en un paisaje que cambia rápidamente como el glaciar Pine Island, donde los investigadores creen que la capa de hielo de la Antártida occidental ya se ha derrumbado. pasó un punto crítico sobre su colapso en el océano.

Desafíos en la observación de los cambios glaciales.

Las imágenes de satélite proporcionan observaciones continuas. Pero los satélites en órbita pasan por cada punto de la Tierra sólo cada tres días. Lo que sucede durante estos tres días es más difícil de definir, especialmente en el peligroso paisaje de una frágil plataforma de hielo antártica.

Para el nuevo estudio, los investigadores combinaron herramientas para comprender la formación de la grieta. Utilizaron datos sísmicos registrados por instrumentos colocados en la plataforma de hielo por otros investigadores en 2012 con observaciones de radar desde satélites.

El hielo de los glaciares se comporta como un sólido en escalas de tiempo cortas, pero se parece más a un líquido viscoso en escalas de tiempo largas.

“¿Grietarse es más como romper vidrio o romper Silly Putty? Ésa era la cuestión”, dijo Olinger. «Nuestros cálculos para este evento muestran que es mucho más parecido a romper un cristal».

El papel del agua de mar y la investigación futura.

Si el hielo hubiera sido un simple material frágil, se habría roto aún más rápido, dijo Olinger. Otras investigaciones destacaron el papel del agua de mar. El agua de mar en las grietas mantiene el espacio abierto contra las fuerzas internas del glaciar. Y como el agua de mar tiene viscosidad, tensión superficial y masa, no puede llenar el vacío instantáneamente. En cambio, la velocidad a la que el agua de mar llena la grieta que se abre ayuda a frenar la expansión de la grieta.

«Antes de que podamos mejorar el rendimiento de los modelos de capas de hielo a gran escala y las proyecciones del aumento futuro del nivel del mar, necesitamos tener una buena comprensión basada en la física de los diferentes procesos que influyen en la estabilidad de las plataformas de hielo», dijo Olinger. .

Referencia: “El acoplamiento oceánico limita la tasa de ruptura del evento de propagación de ruptura de la plataforma de hielo más rápido observado” por Stephanie D. Olinger, Bradley P. Lipovsky y Marine A. Denolle, 5 de febrero de 2024, El progreso de la AGU.
DOI: 10.1029/2023AV001023

La investigación fue financiada por la Fundación Nacional de Ciencias. Los coautores son Brad Lipovsky y Marine Denolle, ambos miembros de la facultad de ciencias espaciales y terrestres de la Universidad de Washington que comenzaron a asesorar el trabajo mientras estaban en la Universidad de Harvard.