En esta ilustración, el agua de mar fluye profundamente por debajo de la superficie hacia una grieta en la plataforma de hielo que se abre activamente en la Antártida. Una nueva investigación muestra que estas grietas pueden abrirse muy rápidamente y que el agua de mar entrante ayuda a controlar la velocidad a la que se rompe la plataforma de hielo. Crédito: Rob Soto
Hay suficiente agua congelada en los glaciares de Groenlandia y la Antártida que, si se derritieran, los mares globales aumentarían muchos metros. Lo que sucederá con estos glaciares en las próximas décadas es la mayor incógnita en el futuro del aumento del nivel del mar, en parte porque la física de la fractura de los glaciares aún no se comprende completamente.
Una pregunta crítica es cómo los océanos más cálidos pueden provocar que los glaciares se rompan más rápidamente. Universidad de Washington Los investigadores han demostrado la ruptura a gran escala más rápida conocida a lo largo de una plataforma de hielo antártica. El estudio, publicado recientemente en AGU avanza, muestra que en aproximadamente 5 minutos y medio se formó una grieta de 10,5 kilómetros en 2012 en el glaciar Pine Island, una plataforma de hielo en retroceso que contiene la capa de hielo más grande de la Antártida occidental. Esto significa que la grieta se abrió a unos 35 metros por segundo, o unas 80 millas por hora.
«Hasta donde sabemos, este es el evento de apertura de fisuras más rápido jamás observado», dijo la autora principal Stephanie Olinger, quien realizó el trabajo como parte de su investigación doctoral en la Universidad de Washington y la Universidad de Harvard, y ahora es investigadora postdoctoral en Stanford. Universidad. . “Esto demuestra que, en determinadas circunstancias, una plataforma de hielo puede romperse. Nos dice que debemos estar atentos a este tipo de comportamiento en el futuro y nos dice cómo podemos describir estas fracturas en modelos de capas de hielo a gran escala”.
El significado de la formación de grietas.
Una grieta es una grieta que atraviesa unos 300 metros de hielo flotante hasta llegar a una típica plataforma de hielo antártica. Estas fisuras son las precursoras de la ruptura de la plataforma de hielo, en la que grandes trozos de hielo se desprenden de un glaciar y caen al mar. Estos fenómenos ocurren con frecuencia en el glaciar Pine Island: el iceberg observado en el estudio hace tiempo que se separó del continente.
Las imágenes de satélite tomadas el 8 de mayo (izquierda) y el 11 de mayo (derecha), con tres días de diferencia en 2012, muestran una nueva grieta que forma una “Y” que se ramifica a la izquierda de la grieta anterior. Tres instrumentos sísmicos (triángulos negros) registraron vibraciones que se utilizaron para calcular velocidades de propagación de grietas de hasta 80 millas por hora. Crédito: Olinger et al./AGU Advances
“Las plataformas de hielo ejercen una influencia estabilizadora realmente importante sobre el resto de la capa de hielo de la Antártida. Si una plataforma de hielo se rompe, el hielo del glaciar que se encuentra detrás en realidad se acelera”, dijo Olinger. «Este proceso de ruptura es esencialmente la forma en que las plataformas de hielo de la Antártida destruyen grandes icebergs».
En otras partes de la Antártida, las fisuras suelen desarrollarse a lo largo de meses o años. Pero eso podría suceder más rápidamente en un paisaje que evoluciona rápidamente como el glaciar Pine Island, donde los investigadores creen que la capa de hielo de la Antártida occidental ya se ha desintegrado. pasó un punto de inflexión en su colapso en el océano.
Desafíos al observar el cambio glacial
Las imágenes de satélite proporcionan observaciones continuas. Pero los satélites en órbita pasan por cada punto de la Tierra sólo cada tres días. Lo que sucede durante esos tres días es más difícil de precisar, especialmente en el peligroso paisaje de una frágil plataforma de hielo antártica.
Para el nuevo estudio, los investigadores combinaron herramientas para comprender la formación de grietas. Utilizaron datos sísmicos registrados por instrumentos colocados en la plataforma de hielo por otros investigadores en 2012 con observaciones de radar desde satélites.
El hielo glacial actúa como un sólido en escalas de tiempo cortas, pero se parece más a un líquido viscoso en escalas de tiempo largas.
“¿La formación de grietas se parece más a la rotura de un cristal o a la rotura de Silly Putty? Ésa era la cuestión”, dijo Olinger. «Nuestros cálculos para este evento muestran que es mucho más parecido a la rotura de un cristal».
El papel del agua de mar y la investigación futura.
Si el hielo fuera un material simple y frágil, debería haberse roto aún más rápido, dijo Olinger. Investigaciones posteriores señalaron el papel del agua de mar. El agua de mar en las grietas mantiene el espacio abierto contra las fuerzas internas del glaciar. Y como el agua de mar tiene viscosidad, tensión superficial y masa, no puede llenar el vacío instantáneamente. En cambio, la velocidad a la que el agua de mar llena la grieta inicial ayuda a frenar su propagación.
«Antes de que podamos mejorar el rendimiento de los modelos de capas de hielo a gran escala y las proyecciones del aumento futuro del nivel del mar, debemos tener una buena comprensión basada en la física de los diferentes procesos que influyen en la estabilidad de las plataformas de hielo», dijo Olinger.
Referencia: “El acoplamiento oceánico limita la velocidad de ruptura del evento de propagación de ruptura de la plataforma de hielo más rápido” por Stephanie D. Olinger, Bradley P. Lipovsky y Marine A. Denolle, 5 de febrero de 2024, AGU avanza.
DOI: 10.1029/2023AV001023
La investigación fue financiada por la Fundación Nacional de Ciencias. Los coautores son Brad Lipovsky y Marine Denolle, ambos miembros de la facultad de ciencias terrestres y espaciales de la Universidad de Washington que comenzaron a asesorar sobre el trabajo mientras estaban en la Universidad de Harvard.
