Es ya bien conocido que las amenazas de deshielo del arcaico hielo antártico auguran un futuro con un nivel de los océanos con un rápido crecimiento. Sobre este tema, un estimado colega nos comparte información sobre un nuevo estudio que pudiera atenuar otro persistente temor: que los depósitos de agua de deshielo fracturen el hielo debajo de ellos pudiendo causar reacciones en cadena prolongadas que colapsen inesperadamente los bancos o plataformas de hielo flotantes. Sobre esta investigación se publicó en el boletín digital del Georgia Institute of Technology (Georgia Tec), el 29 de octubre pasado, un artículo de difusión escrito por Ben Brumfield. Veamos de qué se trata:
Brumfield explica que en estos estudios se encontró que aunque el agua de deshielo fracturara el hielo, las reacciones en cadena resultantes parecerían ser de corto alcance. Sin embargo, los aumentos masivos en el deshielo de la superficie debido a un clima inusualmente cálido pueden desencadenar colapsos de hielo catastróficos como el que ocurrió con la icónica plataforma "Larsen B", que se hizo añicos en 2002. Ahora, en el presente estudio, dirigido por un investigador del Georgia Tec ha modelado reacciones en cadena de fractura y deshielo así como la cantidad de agua que se necesitaría para repetir ese raro colapso épico.
La desintegración de “Larsen B” fue precedida por una ola de calor atípica que la acribilló por medio de múltiples depósitos de agua de deshielo, centrando la atención de los investigadores en las fracturas derivadas por los acumulamientos de agua, también llamadas hidrofracturas. Descubrieron que un depósito de agua de deshielo que hidrofractura los glaciares pudiera provocar que los almacenamientos vecinos hagan lo mismo. De ahí que aumentara la preocupación de posibles reacciones en cadena extensas, lo cual fue lo que el estudio abordó.
Demasiada agua de deshielo
"Las reacciones en cadena no se extenderán tanto en los glaciares existentes", dijo Alex Robel, profesor asistente en la Escuela de Ciencias de la Tierra y Atmosféricas de Georgia Tech. "Normalmente, tomaría muchos años para que las reacciones en cadena tengan un efecto sobre la integridad de los mantos de hielo. Pero hay una advertencia. Los depósitos que están muy juntos y crecen rápidamente sí podrían destruir la integridad del hielo".
"Hay un límite de velocidad en el estudio que muestra que una plataforma de hielo no puede colapsar ridículamente rápido", dijo la coautora Alison Banwell, investigadora de glaciología de la Universidad de Colorado Boulder. "Sin embargo, si no ocurre tan rápidamente en los depósitos de agua de deshielo como ocurrió en “Larsen B”, puede colapsar de manera similar". Agregó: "Las múltiples cadenas de hidrofractura que se originan en diferentes áreas de un banco de hielo también podrían conducir a una ruptura de la plataforma a mayor escala".
Los investigadores publicaron sus resultados en la revista Geophysical Research Letters el 24 de octubre de 2019. La investigación fue financiada por la National Science Foundation y el “Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences en CU Boulder. Un estudio reciente no relacionado informó un número récord de depósitos de agua de deshielo en la Antártida.
"Actualmente no hay suficientes depósitos en ninguna plataforma de hielo para una repetición de “Larsen B”, pero mucha agua de deshielo hace presión en los mantos de hielo y les está causando daños", dijo Banwell, quien ayudó como pionero en la investigación de las hidrofracturas en bancos de hielo.
Q&A
Las bancos de hielo rotos no agregan mucho al nivel del mar. Entonces, ¿por qué es tan importante este fenómeno?
Los bancos o plataformas de hielo flotan en el océano, donde ya contribuyen al nivel del mar, por lo que cuando se rompen o se derriten, no le agregan mucho más. Pero muchos bancos de hielo empujan hacia atrás contra los glaciares en tierra, que sí aumentan el nivel del mar cuando ingresan al océano.
Una vez que el depósito desaparece, la velocidad del flujo glacial puede aumentar de cuatro a diez veces. Los glaciólogos no se dieron cuenta de esto hasta que “Larsen B”, que tenía un kilómetro de espesor (0.62 millas) con una superficie de 3,250 kilómetros cuadrados (1,250 millas cuadradas) se astilló en pocas semanas y el flujo glacial detrás de él aumentó.
"En nuestro campo de investigación se pensaba que las plataformas de hielo no eran demasiado importantes, entonces “Larsen B” nos mostró que eso era incorrecto. El refuerzo de las plataformas de hielo es lo que realmente estabiliza los glaciares. Pocos problemas son más importantes que los que aborda este estudio", dijo Brent Minchew, profesor asistente de geofísica en el Massachusetts Institute of Technology (MIT).
Minchew no participó en el estudio, pero recientemente coeditó otro estudio relacionado con él. El estudio del MIT descarta un escenario absolutamente de pesadilla de fractura rápida de glaciares debido a la desaparición de las plataformas de hielo. Pero él y los otros investigadores reiteraron que el flujo glacial se acelera notablemente cuando desaparecen las plataformas de hielo.
Además, la mayoría de las plataformas de hielo antárticas probablemente se formaron en la última edad de hielo, y podría tomar otra edad de hielo reemplazarlas.
¿Cómo funciona la hidrofractura y cómo el estudio modeló sus efectos?
Cuando los depósitos de agua de deshielo en la parte superior de las grietas en el hielo se vuelven pesados, pueden hidrofracturar el hielo.
"La presión del agua se concentra hasta un punto llamado punta de grieta. Trata de separar la grieta y hacerla más profunda, y el hielo empuja hacia atrás. Cuando el agua se vuelve lo suficientemente profunda, puede ganar y propagar la grieta hacia el fondo de la plataforma de hielo ", dijo Robel.
El agua drena por la grieta, hacia el océano, luego el hielo vuelve a saltar, creando nuevas grietas que también pueden provocar la hidrofractura de los depósitos vecinos. El estudio mostró que esto abarcaría sólo un pequeño número de estanques.
Convenientemente para Robel, que explora la dinámica del hielo con las matemáticas, la física y la informática, a medida que se forman plataformas de hielo, en ellas aparecen matrices regimentadas de abolladuras superficiales, y ahí es donde se acumulan estos depósitos de agua de deshielo.
Robel podría aplicar modelos informáticos llamados autómatas celulares, conocidos por los videojuegos pixelados tipo matriz, para modelar las reacciones en cadena de la hidrofractura. El modelo incluso genera animaciones que los investigadores llamaron "tramas de buscaminas" después del clásico juego de computadora de la década de 1990.
¿Significa el estudio que hay menos peligro que antes de que se acelere el flujo glacial?
No, el estudio simplemente aumenta el conocimiento científico y, de hecho, el flujo de algunos glaciares en la Antártida ya se ha acelerado mucho.
"Quizás este mecanismo no es algo de lo que debamos preocuparnos tanto. Pero no deberíamos dar un suspiro de alivio porque hay muchas otras formas de sacar rápidamente mucho hielo de la Antártida occidental", dijo Minchew.
Quizás el mayor potencial para la pérdida de glaciares es la inestabilidad donde los glaciares descansan en el suelo junto al agua de mar. Un estudio que Robel publicó en julio proyectó que la inestabilidad es extremadamente probable que acelere el aumento del nivel del mar.
¿Cómo ayuda este estudio a avanzar en la investigación de los glaciares?
Facilita la búsqueda de presagios de daños en la plataforma de hielo.
"Observar el volumen de agua en la superficie del hielo es mucho más fácil que buscar fallas de estrés dentro del hielo", dijo Banwell, quien visitará la Antártida en noviembre para estudiar los depósitos de fusión en la plataforma de hielo “George IV.”
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