Hielo derretido durante julio de 2012, las imágenes creadas por la NASA muestran el proceso en el verano

Play media

El científico de la NASA Eric Rignot ofrece un recorrido narrado sobre la capa de hielo de Groenlandia.

La capa de hielo como registro de climas pasadoseditar

La capa de hielo, que consiste en capas de nieve comprimida de más de 100.000 años, contiene en su hielo el registro más valioso de climas pasados de la actualidad. En las últimas décadas, los científicos han perforado núcleos de hielo de hasta 4 kilómetros (2,5 millas) de profundidad. Los científicos, utilizando esos núcleos de hielo, han obtenido información sobre la temperatura, el volumen de los océanos, las precipitaciones, la composición química y gaseosa de la atmósfera inferior, las erupciones volcánicas, la variabilidad solar, la productividad de la superficie del mar, la extensión del desierto y los incendios forestales. Esta variedad de proxies climáticos es mayor que en cualquier otro registrador natural del clima, como anillos de árboles o capas de sedimentos.

La lámina de hielo derretidoeditar

Muchos científicos que estudian la ablación del hielo en Groenlandia consideran que un aumento de la temperatura de dos o tres grados Celsius resultaría en un derretimiento completo del hielo de Groenlandia y dejaría a Groenlandia completamente sumergida en el agua. Situada en el Ártico, la capa de hielo de Groenlandia es especialmente vulnerable al cambio climático. Se cree que el clima ártico se está calentando rápidamente y se proyectan cambios de contracción mucho mayores en el Ártico. La capa de hielo de Groenlandia ha experimentado un derretimiento récord en los últimos años desde que se han mantenido registros detallados y es probable que contribuya sustancialmente al aumento del nivel del mar, así como a posibles cambios en la circulación oceánica en el futuro. Se ha argumentado que el área de la lámina que experimenta fusión aumentó en aproximadamente un 16% entre 1979 (cuando comenzaron las mediciones) y 2002 (datos más recientes). El área de fusión en 2002 rompió todos los récords anteriores. El número de terremotos glaciales en el glaciar Helheim y los glaciares del noroeste de Groenlandia aumentó sustancialmente entre 1993 y 2005. En 2006, los cambios mensuales estimados en la masa de la capa de hielo de Groenlandia sugieren que se está derritiendo a un ritmo de aproximadamente 239 kilómetros cúbicos (57 millas cúbicas) por año. Un estudio más reciente, basado en datos reprocesados y mejorados entre 2003 y 2008, reporta una tendencia promedio de 195 kilómetros cúbicos (47 millas cúbicas) por año. Estas mediciones provenían del satélite GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) de la agencia espacial de los Estados Unidos, lanzado en 2002, según informó la BBC. Utilizando datos de dos satélites de observación terrestre, ICESAT y ASTER, un estudio publicado en Geophysical Research Letters (septiembre de 2008) muestra que casi el 75% de la pérdida de hielo de Groenlandia se remonta a pequeños glaciares costeros.

Si todos los 2.850.000 km3 (684.000 millas cúbicas) de hielo se derritieran, el nivel del mar mundial aumentaría 7,2 m (24 pies). Recientemente, han crecido los temores de que el continuo cambio climático hará que la Capa de hielo de Groenlandia cruce un umbral en el que el derretimiento a largo plazo de la capa de hielo es inevitable. Los modelos climáticos proyectan que el calentamiento local en Groenlandia será de 3 ° C (5 °F) a 9 °C (16 °F) durante este siglo. Los modelos de la capa de hielo proyectan que tal calentamiento iniciaría el derretimiento a largo plazo de la capa de hielo, lo que llevaría a un derretimiento completo de la capa de hielo (durante siglos), lo que resultaría en un aumento del nivel del mar global de aproximadamente 7 metros (23 pies). Tal aumento inundaría casi todas las principales ciudades costeras del mundo. Qué tan rápido se produciría el derretimiento es un tema de discusión. De acuerdo con el informe del IPCC de 2001, tal calentamiento, si se evita que aumente aún más después del siglo XXI, provocaría un aumento del nivel del mar de 1 a 5 metros en el próximo milenio debido al derretimiento de la capa de hielo de Groenlandia. Algunos científicos han advertido que estas tasas de fusión son demasiado optimistas, ya que asumen una progresión lineal, en lugar de errática. James E. Hansen ha argumentado que múltiples retroalimentaciones positivas podrían conducir a la desintegración de la capa de hielo no lineal mucho más rápido de lo que afirma el IPCC. Según un artículo de 2007 ,» no encontramos evidencia de retrasos milenarios entre el forzamiento y la respuesta de la capa de hielo en los datos paleoclimáticos. Un tiempo de respuesta de la capa de hielo de siglos parece probable, y no podemos descartar grandes cambios en escalas de tiempo decenales una vez que el derretimiento superficial a gran escala está en marcha.»

La zona de deshielo, donde el calor del verano convierte la nieve y el hielo en estanques de agua de deshielo, se ha expandido a un ritmo acelerado en los últimos años. Cuando el agua de deshielo se filtra a través de grietas en la lámina, acelera el derretimiento y, en algunas áreas, permite que el hielo se deslice más fácilmente sobre el lecho de roca de abajo, acelerando su movimiento hacia el mar. Además de contribuir al aumento del nivel del mar a nivel mundial, el proceso agrega agua dulce al océano, lo que puede perturbar la circulación oceánica y, por lo tanto, el clima regional. En julio de 2012, esta zona de fusión se extendió al 97 por ciento de la cubierta de hielo. Los núcleos de hielo muestran que eventos como este ocurren aproximadamente cada 150 años en promedio. La última vez que se produjo un derretimiento de este tamaño fue en 1889. Este derretimiento en particular puede ser parte de un comportamiento cíclico; sin embargo, Lora Koenig, una glacióloga de Goddard, sugirió que «…si continuamos observando eventos de fusión como este en los próximos años, será preocupante.»El calentamiento global está aumentando el crecimiento de algas en la capa de hielo. Esto oscurece el hielo haciendo que absorba más luz solar y potencialmente aumente la velocidad de fusión.

El agua de deshielo alrededor de Groenlandia puede transportar nutrientes en fases disueltas y en partículas al océano. Las mediciones de la cantidad de hierro en el agua de deshielo de la capa de hielo de Groenlandia muestran que la fusión extensiva de la capa de hielo podría agregar al Océano Atlántico una cantidad de este micronutriente equivalente a la que agrega el polvo en el aire. Sin embargo, gran parte de las partículas y el hierro derivados de los glaciares alrededor de Groenlandia pueden quedar atrapados en los extensos fiordos que rodean la isla y, a diferencia del océano austral HNLC, donde el hierro es un micronutriente limitante extenso, la producción biológica en el Atlántico Norte está sujeta solo a períodos de limitación de hierro muy limitados espacial y temporalmente. Sin embargo, se observa una alta productividad en las inmediaciones de los principales glaciares marinos terminales alrededor de Groenlandia y esto se atribuye a las entradas de agua de deshielo que impulsan la surgencia de agua de mar rica en macronutrientes.

• Hasta 2007, tasa de disminución de la altura de la capa de hielo en cm por año.

• Modelización de los resultados del aumento del nivel del mar en diferentes escenarios de calentamiento.

• la imagen de Satélite de la oscuridad derretimiento de los estanques.

• Cambio de albedo en Groenlandia

Observación e investigación desde 2010Editar

La gota fría visible en las temperaturas medias mundiales de la NASA para 2015, el año más cálido registrado hasta 2015 (desde 1880) – Los colores indican la evolución de la temperatura (NASA/NOAA; 20 de enero de 2016).

En un estudio de 2013 publicado en Nature, 133 investigadores analizaron un núcleo de hielo de Groenlandia del interglacial Eemian. Concluyeron que durante este período geológico, hace aproximadamente 130.000–115.000 años, el SIG (Capa de Hielo de Groenlandia) era 8 grados C más cálido que hoy en día. Esto dio lugar a una disminución del espesor de la capa de hielo del noroeste de Groenlandia en 400 ± 250 metros, alcanzando elevaciones de superficie hace 122.000 años de 130 ± 300 metros más bajos que en la actualidad.

Los investigadores han considerado que las nubes pueden mejorar el derretimiento de la capa de hielo de Groenlandia. Un estudio publicado en Nature en 2013 encontró que las nubes líquidas ópticamente delgadas se extendieron esta zona de fusión extrema de julio de 2012, mientras que un estudio de Nature Communications en 2016 sugiere que las nubes en general mejoran la escorrentía de agua de deshielo de la capa de hielo de Groenlandia en más de un 30% debido a la disminución de la congelación de agua de deshielo en la capa de firn por la noche.

Un estudio de 2015 realizado por los científicos climáticos Michael Mann de Penn State y Stefan Rahmstorf del Instituto de Potsdam para la Investigación del Impacto Climático sugiere que la gota fría observada en el Atlántico Norte durante años de registros de temperatura es un signo de que la circulación de vuelco meridional del Océano Atlántico (AMOC) puede estar debilitándose. Publicaron sus hallazgos y concluyeron que la circulación de AMOC muestra una desaceleración excepcional en el siglo pasado, y que el derretimiento de Groenlandia es un posible contribuyente.

En agosto de 2020, los científicos informaron que el derretimiento de la capa de hielo de Groenlandia ha superado el punto de no retorno, sobre la base de 40 años de datos satelitales. El cambio a un estado dinámico de pérdida de masa sostenida fue el resultado de una retirada generalizada en 2000-2005.

En agosto de 2020 los científicos informaron de que la capa de hielo de Groenlandia pierde una cantidad récord de hielo durante el 2019.

Un estudio publicado en 2016 por investigadores de la Universidad del Sur de Florida, Canadá y los Países Bajos, utilizó datos de satélite GRACE para estimar el flujo de agua dulce de Groenlandia. Llegaron a la conclusión de que la escorrentía de agua dulce se está acelerando, y que eventualmente podría causar una interrupción del AMOC en el futuro, lo que afectaría a Europa y América del Norte.

Los Estados Unidos construyeron una base nuclear secreta, llamada Camp Century, en la capa de hielo de Groenlandia. En 2016, un grupo de científicos evaluó el impacto ambiental y estimó que, debido a los cambios en los patrones climáticos en las próximas décadas, el agua fundida podría liberar residuos nucleares, 20,000 litros de residuos químicos y 24 millones de litros de aguas residuales no tratadas en el medio ambiente. Sin embargo, hasta ahora ni nosotros ni Dinamarca han asumido la responsabilidad de la limpieza.

Un estudio internacional de 2018 encontró que el efecto fertilizante del agua de deshielo alrededor de Groenlandia es altamente sensible a la profundidad de la línea de tierra del glaciar a la que se libera. El retroceso de los grandes glaciares marinos de Groenlandia tierra adentro disminuirá el efecto fertilizante del agua de deshielo, incluso con mayores aumentos en el volumen de descarga de agua dulce.

El 13 de agosto de 2020, Communications Earth and Environment, una revista de Investigación de la Naturaleza, publicó un estudio sobre «Pérdida dinámica de hielo de la capa de hielo de Groenlandia impulsada por un retroceso sostenido de los glaciares». La situación se describió como más allá del» punto de no retorno «y se atribuyó a dos factores,» el aumento de la escorrentía de agua de deshielo superficial y la ablación de los glaciares de salida de terminación marina a través del parto y el derretimiento submarino, denominado descarga de hielo.»

El 20 de agosto de 2020, los científicos informaron que la capa de hielo de Groenlandia perdió una cantidad récord de 532 mil millones de toneladas métricas de hielo durante 2019, superando el antiguo récord de 464 mil millones de toneladas métricas en 2012 y volviendo a altas tasas de derretimiento, y proporcionan explicaciones para la reducción de la pérdida de hielo en 2017 y 2018.

El 31 de agosto de 2020, los científicos informaron que las pérdidas de capas de hielo observadas en Groenlandia y la Antártida rastrean los peores escenarios de las proyecciones de aumento del nivel del mar del Quinto Informe de Evaluación del IPCC.

Proceso de fusión desde 2000editar

• Entre 2000 y 2001: El glaciar Petermann del norte de Groenlandia perdió 85 kilómetros cuadrados de hielo flotante.
• Entre 2001 y 2005: Sermeq Kujalleq se separó, perdió 93 kilómetros cuadrados (36 millas cuadradas) y creó conciencia en todo el mundo sobre la respuesta de los glaciares al cambio climático global.
• Julio de 2008: Investigadores que monitoreaban imágenes satelitales diarias descubrieron que un trozo de Petermann de 28 kilómetros cuadrados (11 millas cuadradas) se había desprendido.
• Agosto de 2010: Una capa de hielo de 260 kilómetros cuadrados (100 millas cuadradas) se desprendió del glaciar Petermann. Investigadores del Servicio Canadiense de Hielo localizaron el parto a partir de imágenes satelitales de la NASA tomadas el 5 de agosto. Las imágenes mostraron que Petermann perdió aproximadamente una cuarta parte de su plataforma de hielo flotante de 70 km de largo (43 millas).
• Julio de 2012: Otra gran capa de hielo que duplica el área de Manhattan, unos 120 kilómetros cuadrados (46 millas cuadradas), se separó del glaciar Petermann en el norte de Groenlandia.
• En 2015, el glaciar Jakobshavn parió un iceberg de unos 4,600 pies (1,400 m) de espesor con un área de aproximadamente 5 millas cuadradas (13 km2).

• 

  Reproducir contenido multimedia

  Las mediciones satelitales de la cubierta de hielo de Groenlandia de 1979 a 2009 revelan una tendencia de aumento de la fusión.

Los ríos de agua de deshielo pueden fluir hacia moulins

Se han utilizado dos mecanismos para explicar el cambio en la velocidad de los glaciares de salida de las capas de hielo de Groenlandia. El primero es el efecto de agua de deshielo mejorado, que se basa en la fusión de la superficie adicional, canalizada a través de moldes que llegan a la base del glaciar y reducen la fricción a través de una presión de agua basal más alta. (No toda el agua de deshielo se retiene en la capa de hielo y algunos moulins drenan en el océano, con una rapidez variable. Se observó que esta idea fue la causa de una breve aceleración estacional de hasta un 20% en Sermeq Kujalleq en 1998 y 1999 en el Campamento suizo.(La aceleración duró entre dos y tres meses y fue inferior al 10% en 1996 y 1997, por ejemplo. Llegaron a la conclusión de que el «acoplamiento entre el derretimiento de la superficie y el flujo de la capa de hielo proporciona un mecanismo para respuestas rápidas, dinámicas y a gran escala de las capas de hielo al calentamiento climático». El examen del rápido drenaje supraglacial reciente de lagos documentó cambios de velocidad a corto plazo debido a tales eventos, pero tuvieron poca importancia para el flujo anual de los grandes glaciares de salida.

El segundo mecanismo es un desequilibrio de fuerza en el frente de parto debido al adelgazamiento que causa una respuesta no lineal sustancial. En este caso, un desequilibrio de fuerzas en el frente de parto se propaga hacia arriba-glaciar. El adelgazamiento hace que el glaciar sea más flotante, reduciendo las fuerzas de fricción de la espalda, a medida que el glaciar se vuelve más a flote en el frente de parto. La fricción reducida debido a una mayor flotabilidad permite un aumento de la velocidad. Esto es similar a soltar un poco el freno de emergencia. La fuerza resistiva reducida en el frente de parto se propaga hacia arriba del glaciar a través de la extensión longitudinal debido a la reducción de la fuerza de retroceso. Para las secciones de flujo de hielo de grandes glaciares de salida (también en la Antártida) siempre hay agua en la base del glaciar que ayuda a lubricar el flujo.

Si el efecto de agua de deshielo mejorado es la clave, entonces como el agua de deshielo es una entrada estacional, la velocidad tendría una señal estacional y todos los glaciares experimentarían este efecto. Si el efecto de desequilibrio de fuerza es la clave, entonces la velocidad se propagará hacia arriba del glaciar, no habrá ciclo estacional, y la aceleración se centrará en el desprendimiento de glaciares.El glaciar Helheim, al este de Groenlandia, tuvo una terminal estable entre los años 1970 y 2000. En 2001-2005 el glaciar retrocedió 7 km (4.3 millas) y aceleró de 20 a 33 m o 70 a 110 pies/día, mientras adelgazaba hasta 130 metros (430 pies) en la región terminal. El glaciar Kangerdlugssuaq, al este de Groenlandia, tuvo una historia terminal estable desde 1960 hasta 2002. La velocidad del glaciar era de 13 m o 43 pies / día en la década de 1990, en 2004-2005 se aceleró a 36 m o 120 pies/día y se adelgazó hasta 100 m (300 pies) en el alcance inferior del glaciar. En Sermeq Kujalleq, la aceleración comenzó en el frente de parto y se extendió hacia el glaciar 20 km (12 millas) en 1997 y hasta 55 km (34 millas) tierra adentro en 2003. En Helheim, el adelgazamiento y la velocidad se propagaron hacia el glaciar desde el frente de parto. En cada caso, los glaciares de salida principales se aceleraron en al menos un 50%, mucho más que el impacto observado debido al aumento del agua de deshielo en verano. En cada glaciar, la aceleración no se limitó al verano, persistiendo durante el invierno cuando el agua de deshielo de la superficie está ausente.

Un examen de 32 glaciares de salida en el sureste de Groenlandia indica que la aceleración es significativa solo para glaciares de salida con terminación marina, glaciares que paren en el océano. Un estudio de 2008 señaló que el adelgazamiento de la capa de hielo es más pronunciado para la salida de terminación marina glaciers.As como resultado de lo anterior, todos llegaron a la conclusión de que la única secuencia plausible de eventos es que el aumento del adelgazamiento de las regiones terminales, de los glaciares de salida que terminan en el mar, no conectó las lenguas de los glaciares y posteriormente permitió la aceleración, el retroceso y el adelgazamiento adicional.

Las temperaturas más cálidas en la región han traído un aumento de las precipitaciones a Groenlandia, y parte de la masa perdida se ha compensado con un aumento de las nevadas. Sin embargo, sólo hay un pequeño número de estaciones meteorológicas en la isla, y aunque los datos satelitales pueden examinar toda la isla, sólo se dispone de ellos desde principios del decenio de 1990, lo que dificulta el estudio de las tendencias. Se ha observado que hay más precipitación donde es más cálido, hasta 1,5 metros por año en el flanco sureste, y menos precipitación o ninguna en el 25-80 por ciento (dependiendo de la época del año) de la isla que es más fría.

Tasa de changeEdit

Temperatura Ártica Tendencia 1981-2007

Varios factores determinan la tasa neta de crecimiento o disminución. Estos son

1. Tasas de acumulación y fusión de nieve en las partes centrales
2. Fusión de nieve superficial y hielo que luego fluye hacia moulins, cae y fluye hacia el lecho de roca, lubrica la base de los glaciares y afecta la velocidad del movimiento glacial. Este flujo está implicado en la aceleración de la velocidad de los glaciares y, por lo tanto, en la tasa de desprendimiento de glaciares.
3. Derretimiento del hielo a lo largo de los márgenes de la lámina (escorrentía) e hidrología basal,
4. El desprendimiento de iceberg en el mar desde glaciares de salida también a lo largo de los bordes de la lámina

La explicación del movimiento acelerado de los glaciares hacia la costa y el desprendimiento de iceberg no considera otro factor causal: el aumento del peso de la capa de hielo de las tierras altas centrales. A medida que la capa de hielo central se espesa, que ha tenido durante al menos siete décadas, su mayor peso causa una fuerza horizontal hacia afuera en el lecho de roca. Esto, a su vez, parece haber aumentado el desprendimiento de glaciares en las costas. Existe evidencia visual del aumento del grosor de la capa de hielo de las tierras altas centrales en los numerosos aviones que han hecho aterrizajes forzados en la capa de hielo desde la década de 1940.Aterrizaron en la superficie y luego desaparecieron bajo el hielo. Un ejemplo notable es el avión de combate P-38F Lightning de la Segunda Guerra Mundial, Glacier Girl, que fue exhumado de 268 pies de hielo en 1992 y restaurado a su condición de vuelo después de haber sido enterrado durante más de 50 años. Fue recuperado por miembros de la Sociedad de Expediciones de Groenlandia después de años de búsqueda y excavación, finalmente transportado a Kentucky y restaurado para volar.

El Tercer Informe de Evaluación del IPCC (2001) estimó la acumulación de hielo a 520 ± 26 Gigatoneladas por año, la escorrentía y la fusión del fondo a 297±32 Gt/año y 32±3 Gt/año, respectivamente, y la producción de iceberg a 235±33 Gt/año. En conjunto, el IPCC estima -44 ± 53 Gt / año, lo que significa que la capa de hielo puede estar derritiéndose. Los datos de 1996 a 2005 muestran que la capa de hielo se está adelgazando aún más rápido de lo que supone el IPCC. Según el estudio, en 1996 Groenlandia estaba perdiendo alrededor de 96 km3 o 23,0 millas cúbicas por año en volumen de su capa de hielo. En 2005, esto había aumentado a unos 220 km3 o 52,8 millas cúbicas al año debido al rápido adelgazamiento cerca de sus costas, mientras que en 2006 se estimó en 239 km3 (57,3 millas cúbicas) por año. Se estimó que en el año 2007 el derretimiento de la capa de hielo de Groenlandia fue mayor que nunca, 592 km3 (142,0 millas cúbicas). También las nevadas fueron inusualmente bajas, lo que llevó a un negativo sin precedentes de -65 km3 (-15.6 cu mi) Balance de Masas de Superficie. Si el parto de iceberg ha ocurrido como promedio, Groenlandia perdió 294 Gt de su masa durante 2007 (un km3 de hielo pesa alrededor de 0,9 Gt).

El Cuarto Informe de Evaluación del IPCC (2007) señaló que es difícil medir el balance de masas con precisión, pero la mayoría de los resultados indican una pérdida de masa acelerada de Groenlandia durante la década de 1990 hasta 2005. La evaluación de los datos y las técnicas sugiere un balance de masas para la capa de hielo de Groenlandia que oscila entre un crecimiento de 25 Gt/año y una pérdida de 60 Gt/año para 1961 a 2003, una pérdida de 50 a 100 Gt/año para 1993 a 2003 y una pérdida a tasas aún mayores entre 2003 y 2005.

El análisis de los datos de gravedad de los satélites GRACE indica que la capa de hielo de Groenlandia perdió aproximadamente 2900 Gt (0,1% de su masa total) entre marzo de 2002 y septiembre de 2012. La tasa media de pérdida de masa para 2008-2012 fue de 367 Gt/año.

El glaciólogo en el trabajo