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¿Qué son las hojas de hielo?
Las hojas de hielo son inmensas masas continentales de hielo glacial que cubren miles de kilómetros cuadrados, sepultando el terreno subyacente. Se definen por su tamaño: cualquier masa de hielo que supere los 50.000 kilómetros cuadrados se clasifica como una hoja de hielo. Hoy, sólo quedan dos en la Tierra: el ] Gran capa de hielo y el mar
Las hojas de hielo no son estáticas; son sistemas dinámicos que responden a cambios atmosféricos y oceánicos. Su comportamiento se estudia mediante una combinación de observaciones de campo, teleobservación por satélite y modelado por ordenador. Comprender las hojas de hielo es crítico porque actúan como bancos de memoria de climas pasados y como goteros de sus secciones de crecimiento dramáticos
Antiguos núcleos de hielo: Leer el registro climático
Cómo se extraen y se conservan los núcleos de hielo
Los núcleos de hielo son muestras cilíndricas perforadas de hojas de hielo, a menudo alcanzando profundidades de varios kilómetros. Los proyectos de perforación como el Proyecto de Hielo Verde (GRIP) comprimidos, el Proyecto de Hielo de Groenlandia (NGRIP) y el [FLT]
Lo que nos dicen los Bubbles: Historia Atmosférica
Los tiempos de la helada son pequeñas burbujas de aire que preservan muestras de la atmósfera antigua. Al aplastar el hielo bajo el vacío y analizar la composición del gas, los científicos pueden medir directamente los niveles pasados de dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) y óxido nitroso (N2O).
Además de los gases de efecto invernadero, los núcleos de hielo contienen isótopos de agua (δ18O y δD) que sirven como termómetros. La relación de isótopos pesados a ligeros en el hielo refleja la temperatura a la que cayó la nieve originalmente. Estas reconstrucciones de temperatura se alinean con los registros de gas, confirmando que el CO2 y la temperatura han subido y caen juntos a través de biorrocidad glauro
Principales descubrimientos de los núcleos de hielo
Tal vez el resultado más famoso del núcleo del hielo es el núcleo de hielo de vóstok de la Antártida Oriental, que en los años noventa proporcionó la primera evidencia clara de que el CO2 y la temperatura estaban estrechamente ligados durante los últimos 420.000 años.El núcleo de EPICA empujaba a 800.000 años de nuevo y los proyectos más recientes apuntaban a alcanzar 1,5 millones de años.
Otro hallazgo impresionante vino de los núcleos de hielo de Groenlandia, que revelaron oscilaciones rápidas del clima conocidas como eventos de los contaminantes de los ríos. Durante la última era de hielo, el clima en la región del Atlántico Norte voló entre estados fríos y cálidos en pocas décadas, un recordatorio de que el sistema de clima puede ser
Hojas de hielo como indicadores climáticos modernos
Medición del pulso del hielo
La tecnología moderna de satélites ha revolucionado nuestra capacidad de monitorear las hojas de hielo. Se utilizan tres métodos principales: altímetro de satélite (medida de cambios en la elevación de la superficie), grabado] (que permite medir los cambios en masa mediante el método GRACE y GRACE-FO) y el método inputación consistente
La misión GRACE de satélite] (2002-2017) y su seguimiento, GRACE-FO, han proporcionado la medida más directa de los cambios de masa de hoja de hielo. Al detectar pequeñas variaciones en el campo de gravedad de la Tierra, estos satélites pueden estimar cuánto hielo se está perdiendo o se gana. Los datos muestran que Groenlandia ha estado perdiendo un promedio de alrededor de 280 gigatonas por año durante la década pasada
Los bucles de retroalimentación que aceleran el cambio
Las hojas de hielo no son víctimas pasivas del calentamiento; crean activamente comentarios que pueden amplificar el derretimiento. Lo más conocido es la alibedo feedback. Hielo y nieve tienen alto albedo, lo que significa que reflejan la mayor parte de la energía del sol de vuelta al espacio.
Otro retroalimentación crucial implica calentamiento del océano. Muchos glaciares de salida en Groenlandia y Antártida terminan en el océano, donde las corrientes de agua caliente pueden derretir el hielo desde abajo.Este proceso, conocido como ] derretimiento del hielo del basal
Contribución al Nivel de Mar
La hoja de hielo se derrite ahora es el contribuyente dominante al aumento del nivel del mar global, superando las contribuciones de los glaciares y la expansión térmica del agua del mar. Según el IPCC Sexto Informe de Evaluación (AR6)], las hojas de hielo han contribuido alrededor de 20 milímetros al nivel del mar desde 1992, y la tasa ha estado aumentando.
Cambios recientes y futuros efectos
Groenlandia: un gigante de fusión rápida
La hoja de hielo de Groenlandia ha experimentado algunos de los cambios más dramáticos del siglo XXI. En julio de 2012, los datos de satélite mostraron que la superficie se derritió casi toda la hoja de hielo durante varios días, un raro acontecimiento que los científicos habían pensado anteriormente sólo una vez cada 150 años. Tales eventos de fusión se han vuelto más frecuentes; en 2019, Groenlandia perdió un récord de 532 gigatonnes de hielo.
Los glaciares que se separan de la marina en Groenlandia, como Jakobshavn Isbræ, han atraído especial atención. Jakobshavn, considerado el glaciar más rápido del mundo, ha reducido y acelerado el hielo como las temperaturas del océano han calentado. En 2019, después de un período de enfriamiento desaceleró su retiro, el glacierro
“La hoja de hielo de Groenlandia no se funde en la superficie; también se está erosionando desde abajo por aguas oceánicas cálidas, especialmente alrededor de sus márgenes. La combinación de fusión superficial y submarino está empujando la hoja de hielo a un estado de rápido declive.”
– Dr. Ruth Mottram, Instituto Meteorológico Danés
Antártida: El despertar gigante dormido
La Antártida se describe a menudo como el “gigante que duerme” porque tiene más de 26 millones de kilómetros cúbicos de hielo, a lo que se puede elevar el nivel del mar en 58 metros. El continente se divide en tres cuencas principales: Antártida oriental] (el más grande y más estable),
El glaciar El más alto hielo antártico (WAIS)] es la principal fuente de preocupación. Gran parte de él se encuentra en la roca que está por debajo del nivel del mar y las pistas hacia el interior, una geometría que lo hace vulnerable a un proceso llamado inestabilidad del hielo marino (MISI).
Incluso Antártida oriental], considerada estable, ha mostrado signos de cambio. El Toten Glacier, el mayor glaciar de salida en la Antártida oriental, ha sido el adelgazamiento debido a la intrusión de agua caliente.En 2019, los investigadores descubrieron canales profundos debajo del glaciarimiento que permiten que el agua caliente para llegar a la capas de agua más vulnerable que sugieren que el agua de la Antártida.
Puntos de Tipping e Irreversibilidad
Uno de los aspectos más alarmantes de la dinámica de la hoja de hielo es la posibilidad de puntos de apalancamiento—restiene más allá de los cambios que se vuelven autosostenibles e irreversibles en escalas humanas. Para Groenlandia, el punto de apalancamiento está relacionado con la elevación de la superficie: como la hoja de hielo se derrite y baja la superficie, está expuesto a temperaturas más cálidas a bajas alturas.
Un estudio publicado en Naturaleza Cambio Climático (2021) sugirió que incluso si el calentamiento global se limita a 1,5°C, la Hoja de Hielo Antártico Occidental podría comprometerse a un aumento a largo plazo del nivel del mar de unos 1,8 metros. En niveles más altos de calentamiento, el colapso podría desencadenarse más rápidamente.
Proyecciones para el siglo XXI y más allá
Los proyectos de IFID IPCC AR6 que bajo un escenario de altas emisiones (SSP5-8.5), el nivel del mar se eleva de las hojas de hielo por sí solo podría alcanzar 0,64 metros por 2100. Incluyendo las contribuciones de glaciares y la expansión térmica del océano, el aumento total del nivel del mar podría aproximarse a 1,0-1,3 metros.
Por qué las hojas de hielo importan la humanidad
Comunidades costeras en la línea delantera
Más de 600 millones de personas viven en zonas costeras que están a menos de 10 metros sobre el nivel del mar. Las ciudades importantes, como Nueva York, Shanghai, Mumbai, Dhaka y Yakarta, ya están tratando de aumentar las inundaciones del aumento del nivel del mar, impulsado en parte por el derretimiento de la hoja de hielo. Incluso un aumento de 0,3 metros puede causar aumentos de tormentas Bank para llegar más lejos, contaminando los suministros de agua dulce y dañar la infraestructura.
Las medidas de adaptación incluyen la construcción de muros marinos (como el proyecto MOSE en Venecia o el Támesis Barrera), la elevación de edificios, la restauración de manglares y humedales, y en algunos casos, retiro gestionado—la localización de comunidades lejos de la costa. Sin embargo, la adaptación se vuelve exponencialmente más difícil a medida que el aumento del nivel del mar se acelera.
Regulación del clima mundial y Circulación del océano
Las hojas de hielo no son sólo contribuyentes pasivos al nivel del mar; también influyen en las corrientes oceánicas y los patrones climáticos. El agua dulce de la fusión de hielo entra en el Atlántico Norte y el Océano Sur, potencialmente debilitando la Circulación de repuntes del Sur (AMOC)]—la corriente oceánica que trae agua caliente al Atlántico Norte y regula el clima europeo.
En la Antártida, el agua de derretimiento también afecta la formación de Agua de fondo antártico, una masa de agua fría y densa que se forma cerca de la costa y conduce a la profunda circulación del océano. Ya se ha observado el refrigerio de las aguas superficiales, lo que podría alterar los ciclos mundiales de nutrientes, la absorción de carbono y la distribución de la vida marina.
Conclusión: El imperativo de la ley
Las hojas de hielo no son meramente sujetos de curiosidad científica; son componentes fundamentales del sistema de la Tierra que afectan directamente a la civilización humana. Los antiguos núcleos de hielo extraídos de sus profundidades nos han dado una visión sin paralelo de los climas pasados y la huella de la influencia humana. Las observaciones de satélite moderno muestran con claridad que estos gigantes están cambiando más rápido de lo que nadie se anticipa. Cada tonelada de CO2 se añade al calor irreversible y al hielo.
Las opciones que se toman en el próximo decenio determinarán si se realizan las proyecciones de los peores casos. La reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero es la forma más eficaz de limitar la magnitud y el ritmo de pérdida de hojas de hielo. Al mismo tiempo, la inversión continua en investigación, monitoreo y modelado de hojas de hielo es esencial para refinar las proyecciones e informar las estrategias de adaptación.