Un equipo dirigido por glaciólogos de UC Irvine utilizó datos de radar satelital para reconstruir la influencia del agua de mar cálida en una zona subterránea de varios kilómetros de largo debajo del glaciar Thwaites en la Antártida occidental. La investigación, publicada en un artículo PNAS, ayudará a los modeladores climáticos a obtener predicciones más precisas del aumento del nivel del mar como resultado del derretimiento de los glaciares que detienen el mar en todo el mundo. Crédito: NASA/James Yunkel
Los datos del radar satelital muestran una importante intrusión de agua de mar debajo de la Antártida Glaciar ThwaitesHace que la nieve suba y baje.
Utilizando datos de radar satelital de alta resolución, un equipo de glaciólogos dirigido por investigadores de la Universidad de California encontró evidencia de agua de mar cálida y a alta presión filtrándose varios kilómetros debajo de la capa de hielo del glaciar Thwaites en la Antártida Occidental. Este glaciar a menudo se conoce como el «Glaciar del Juicio Final» debido a su papel importante en el aumento global del nivel del mar y los efectos potencialmente catastróficos que dicho aumento podría tener a nivel mundial. El apodo refleja el gran tamaño del glaciar y su importante ritmo de derretimiento, que los científicos creen que podría contribuir significativamente al aumento del nivel del mar si colapsa o se derrite por completo.
El equipo dirigido por UC Irvine concluyó que el contacto generalizado entre el agua de mar y los glaciares (un proceso que se refleja en la Antártida y Groenlandia) está provocando un «intenso derretimiento» y puede requerir una reevaluación de las proyecciones globales del aumento del nivel del mar. Su estudio fue publicado el 20 de mayo. procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias,
Datos y observaciones
Los investigadores de glaciares se basaron en datos recopilados de marzo a junio de 2023 por la misión del satélite comercial finlandés ICEYE. Los satélites ICEYE utilizan el InSAR – Radar de apertura sintética interferómetro para monitorear continuamente los cambios en la superficie de la Tierra, formando una «constelación» en órbita polar alrededor del planeta. Múltiples pasadas de una nave espacial sobre un área pequeña y definida proporcionan resultados de datos fluidos. En el caso de este estudio, Thwaites mostró el ascenso, descenso y curvatura del glaciar.
«Estos datos de ICEYE proporcionan una serie de observaciones diarias a largo plazo que coinciden estrechamente con los ciclos de mareas», dijo el autor principal Eric Rignot, profesor de ciencias del sistema terrestre de UC Irvine. «En el pasado, teníamos algunos datos disponibles esporádicamente, y con esas pocas observaciones era difícil saber qué estaba pasando. Cuando miramos series de tiempo continuas y las comparamos con el ciclo de las mareas, vemos que el agua de mar entra a gran altura. mareas y retrocediendo, a veces quedando atrapados muy por debajo del glaciar. Gracias a ICEYE, estamos comenzando a ver esta dinámica de mareas por primera vez.
Captura de pantalla de una vista en 3D del movimiento ondulatorio del glaciar Thwaites, en la Antártida occidental, registrada por la constelación del radar de apertura sintética (SAR) ICEYE basada en imágenes adquiridas los días 11, 12 y 13 de mayo de 2023. La superficie de la cama es de 50 m. intervalo. Cada ciclo de color de franja interferométrica es un cambio de fase de 360 grados, lo que equivale a un desplazamiento de 1,65 cm en la línea de visión de la superficie del hielo. El interferograma se superpone a una imagen Landsat 9 adquirida en febrero de 2023. En este estudio, mostramos que el grado de curvatura de las mareas varía a lo largo de kilómetros en el ciclo de las mareas, lo que indica que el agua de mar presurizada puede penetrar y solidificarse a lo largo de kilómetros debajo de las capas de hielo terrestres. Transferencia de calor con base de glaciar. En el lado derecho de la pantalla, un único modelo en forma de diana muestra la intrusión de agua de mar que se extiende otros 6 km más allá de una cresta protectora, lo que indica que el retroceso de los glaciares continúa a un ritmo de un kilómetro por año en esta región crítica de la Antártida. Crédito: Eric Rignot / UC Irvine
Observaciones satelitales avanzadas
«Hasta ahora, algunos de los procesos más dinámicos de la naturaleza han sido imposibles de observar con suficiente detalle o frecuencia», dijo Michael Wollersheim, director de análisis de ICEYE, coautor «Observando estos procesos desde el espacio y utilizando imágenes de radar por satélite». Proporciona mediciones de precisión en escala centimétrica con frecuencia diaria representa un avance significativo».
Rignot dijo que el proyecto le ayudó a él y a sus colegas a comprender mejor el comportamiento del agua de mar en la base del glaciar Thwaites. El agua de mar en la base de la capa de hielo, junto con el agua dulce generada por el flujo geotérmico y la fricción, «tiene que correr hacia alguna parte», dijo. El agua se distribuye a través de tuberías naturales o se recoge en respiraderos, creando suficiente presión para levantar el hielo.
«Hay lugares donde el agua está bajo mucha presión del hielo, por lo que se necesita un poco más de presión para empujar el hielo hacia arriba», dijo Rignot. «El agua se comprime lo suficiente como para levantar una columna de hielo de más de media milla».
Y no es sólo agua de mar. Durante décadas, Rignot y sus colegas han estado recopilando evidencia del impacto del cambio climático en las corrientes oceánicas, que empujan el agua más cálida del océano hacia las costas de la Antártida y otras regiones de hielo polar. El agua circunferencialmente profunda es salina y menos helada. El agua dulce se congela a cero grados CelsiusEl agua salada se congela a menos dos grados, y esa pequeña diferencia es suficiente para contribuir al «derretimiento extremo» del hielo basal encontrado en el estudio.
Aumento del nivel del mar e impacto en futuras investigaciones
Coautora Christine Dove, profesora de la Facultad de Medio Ambiente Universidad de Waterloo En Ontario, Canadá, «el Thwaites es el lugar más inestable de la Antártida y equivale a 60 centímetros de aumento del nivel del mar. La preocupación es que estamos subestimando la velocidad a la que está cambiando el glaciar, lo que podría ser devastador para las zonas costeras». comunidades de todo el mundo.»
Rignot dijo que espera que los resultados del proyecto estimulen más investigaciones sobre las condiciones debajo de las capas de hielo de la Antártida, exhibiciones que involucran robots autónomos y múltiples observaciones satelitales.
«Hay mucho entusiasmo por parte de la comunidad científica por ir a estas regiones polares remotas para recopilar datos y desarrollar nuestra comprensión de lo que está sucediendo, pero la financiación se ha retrasado», dijo. «Estamos operando en dólares reales en 2024 con el mismo presupuesto que en la década de 1990. Necesitamos desarrollar una comunidad de glaciólogos y oceanógrafos físicos para resolver rápidamente estos problemas de observación, pero en este momento todavía estamos escalando el Monte Everest en zapatillas de tenis. .
Conclusión e implicaciones para el modelado.
Más recientemente, Rignot, científico senior del proyecto NASALaboratorio de Propulsión a Chorro (JPL), dijo que el estudio proporcionará beneficios duraderos a la comunidad de modeladores de hielo.
«Si ponemos este tipo de interacciones entre el hielo marino y el hielo en modelos de hielo, espero que podamos recrear mejor lo que sucedió durante el último cuarto de siglo, lo que nos dará más confianza en nuestras predicciones», dijo. «Si podemos agregar este proceso que describimos en el artículo, que no está incluido en la mayoría de los modelos actuales, las reconstrucciones del modelo deberían coincidir mucho mejor con las observaciones. Si podemos lograrlo, será un gran éxito.
Dow añadió: «No tenemos suficiente información para decir de una forma u otra cuánto tiempo falta antes de la intrusión de agua de mar. Al mejorar los modelos y centrar nuestra investigación en estos importantes glaciares, intentaremos correlacionar estas cifras al menos durante décadas e incluso siglos. El trabajo se centrará en reducir las emisiones de carbono para prevenir los peores escenarios y ayudar a las personas a adaptarse a los cambios en los niveles del mar.
Referencia: Eric Rignot, Enrico Siraci, Bernd Schüchl, Valentin Dolbekin, Michael Wollersheim y Christine Dow, 20 de mayo de 2024, “Intrusiones generalizadas de agua de mar debajo del hielo terrestre del glaciar Thwaites, Antártida occidental” procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias.
DOI: 10.1073/pnas.2404766121
A Rignot, Dow y Wollershiem se unieron al proyecto Enrico Siraci, profesor asistente de ciencia del sistema terrestre de UC Irvine y becario postdoctoral de la NASA; Bernd Scheuchl, investigador de UC Irvine en ciencia del sistema terrestre; y Valentyn Tolpekin de ICEYE. ICEYE tiene su sede en Finlandia y opera desde cinco ubicaciones internacionales, incluido Estados Unidos. Esta investigación fue financiada con fondos de la NASA y la Fundación Nacional de Ciencias.
