El hielo de la Antártida no ha estado intacto millones de años
Durante décadas los
científicos creyeron que la capa de hielo de la Antártida Oriental se había
mantenido estable durante millones de años, pero estudios recientes han
comenzado a poner en duda esta idea. Investigadores de la Universidad de
California Santa Cruz han hallado nuevas evidencias de una pérdida sustancial
de hielo en la Antártida Oriental durante un período cálido interglacial hace
unos 400.000 años.
Su examen sugiere que la
pérdida de hielo en esta región podría agregar de 3 a 4 metros al futuro
aumento del nivel del mar global, según publican en la revista 'Nature'. Las
preguntas sobre la estabilidad de la capa de hielo de la Antártida Oriental son
una fuente importante de incertidumbre en las estimaciones de cuánto aumentará
el nivel del mar a medida que la Tierra continúe calentándose.
El estudio se centró en
la cuenca de Wilkes, una de varias cuencas en forma de cuenco en los bordes de
la capa de hielo que se consideran vulnerables a la fusión porque el hielo
descansa en la tierra que está debajo del nivel del mar. La cuenca de Wilkes
actualmente contiene suficiente hielo para elevar el nivel del mar de 3 a 4
metros.
El primer autor Terrence
Blackburn, profesor asistente de ciencias de la Tierra y planetarias en la
Universidad de California en Santa Cruz, ha explicado que el hielo fluye
lentamente a través de las cuencas desde el interior del continente hasta las
plataformas de hielo flotantes en los márgenes. La pérdida de hielo hace que la
línea de puesta a tierra, el punto en el que el hielo pierde contacto con el
suelo y comienza a flotar, se desplaza tierra adentro
"Nuestros datos
muestran que la línea de puesta a tierra en la cuenca de Wilkes retrocedió 700
kilómetros tierra adentro durante uno de los últimos interglaciales realmente
cálidos, cuando las temperaturas globales fueron de 1 a 2 grados centígrados
más cálidas que ahora. Eso probablemente contribuyó de 3 a 4 metros al aumento
global del nivel del mar, con Groenlandia y la Antártida Occidental
contribuyendo juntos otros 10 metros", apunta Blackburn.
En otras palabras, un
período de calentamiento global comparable a lo que se espera en los escenarios
actuales para las emisiones de gases de efecto invernadero producidas por el
hombre dio como resultado un aumento en el nivel del mar de alrededor de 13
metros. Por supuesto, esto no sucedería de una vez porque lleva mucho tiempo
derretir tanto hielo. "Hemos abierto la puerta del congelador, pero ese
bloque de hielo todavía está frío y no va a ninguna parte a corto plazo
--asegura Blackburn--. Para comprender lo que sucederá en escalas de tiempo más
largas, necesitamos ver qué sucedió en condiciones comparables en el
pasado".
Mediciones de isótopos en depósitos minerales
El problema con el
estudio de los períodos interglaciales durante el Pleistoceno es que todos
terminaron en otra edad de hielo cuando la capa de hielo avanzó nuevamente y
cubrió la evidencia. Para el nuevo estudio, Blackburn y sus colegas utilizaron
una técnica novedosa basada en mediciones de isótopos en depósitos minerales
que registran cambios pasados en fluidos subglaciales.
El uranio-234 (U-234) es
un isótopo de uranio que se acumula muy lentamente en el agua que está en
contacto con las rocas debido a la descomposición de alta energía del
uranio-238. Esto sucede en todas partes, pero en la mayoría de los lugares los
procesos hidrológicos llevan el agua lejos de las fuentes de enriquecimiento, y
el U-234 se diluye en grandes cuerpos de agua. Sin embargo, en la Antártida, el
agua queda atrapada en la base de la capa de hielo y se mueve muy lentamente
mientras el hielo esté estable, lo que permite que el U-234 se acumule a
niveles muy altos durante largos períodos de tiempo.
Blackburn explica que la
capa de hielo actúa como una manta aislante, por lo que el calor del interior
de la Tierra provoca la fusión en la base. Pero las temperaturas son más frías
donde el hielo es más delgado en los márgenes de la capa de hielo, lo que hace
que el agua subglacial se vuelva a congelar. "El agua que fluye debajo del
hielo comienza a volverse a congelar en los bordes, lo que concentra todos los
minerales disueltos hasta que se vuelve sobresaturada y los minerales se
precipitan para formar depósitos de ópalo o calcita --señala--. Esos depósitos
atrapan uranio-234, por lo que podemos fechar los depósitos y medir su
composición, y podemos rastrear eso a través del tiempo para obtener una
historia profunda de la composición del agua debajo de la capa de hielo".
Alta acumulación de U-234
Lo que sugiere la
historia es que el U-234 en agua subglacial en la cuenca de Wilkes fue expulsado
durante el período interglacial hace 400.000 años cuando el hielo se derritió y
la línea de puesta a tierra se retiró. Eso restableció la concentración de
U-234 a niveles bajos de fondo, y la acumulación se reinició cuando el hielo
avanzó nuevamente. Blackburn señala que la evidencia actual de la acumulación
de U-234 en fluidos subglaciales se puede encontrar en los Valles Secos de
McMurdo, el único lugar donde los glaciares antárticos terminan en tierra.
Allí, salmueras altamente concentradas emergen de los glaciares en lugares como
Blood Falls, donde el color rojo sangre proviene de altas concentraciones de
hierro en la salmuera.
"Las composiciones
isotópicas de esas salmueras son comparables a los precipitados que hemos
fechado en una variedad de ubicaciones, y todas comparten el enriquecimiento
característico U-234", señala Blackburn. "Lo que queda son las
salmueras cuando los fluidos subglaciales llegan hasta el borde de la capa de
hielo", añade.
Este nuevo estudio se
inspiró en un artículo de 2016 en el que los investigadores que estudian los
corales de aguas profundas informaron evidencia de un cambio importante en la
química de los océanos, incluido un pico en el U-234, que coincidió con el
final de la última edad de hielo, cuando el vasto La capa de hielo Laurentide
que cubría gran parte de América del Norte se derritió. "Especulaban con
que se acumula debajo de las capas de hielo y señalaron algunos posibles sitios
en la Antártida donde eso podría estar sucediendo --explica Blackburn--. Estaba
en uno de esos lugares en ese momento".
Al igual que su colega,
el glaciólogo Slawek Tulaczyk, profesor de Ciencias de la Tierra y Planetarias
en la UC Santa Cruz. Discutieron el documento y comenzaron a planificar este
estudio, que finalmente involucró a varios profesores y estudiantes de la UCSC.
El equipo recolectó algunas muestras de depósitos minerales, pero algunas de
las muestras más importantes utilizadas en el estudio fueron recolectadas en la
década de 1980 y archivadas en el Depósito de rocas polares Byrd en la
Universidad Estatal de Ohio.
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