El glaciar Pine Island ( PIG ) es una gran corriente de hielo y el glaciar que se derrite más rápido en la Antártida, responsable de aproximadamente el 25% de la pérdida de hielo de la Antártida. [3] Las corrientes de hielo del glaciar fluyen de oeste a noroeste a lo largo del lado sur de las montañas Hudson hacia la bahía de Pine Island , mar de Amundsen , Antártida . Fue cartografiado por el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) a partir de estudios y fotografías aéreas de la Armada de los Estados Unidos (USN), 1960–66, y nombrado por el Comité Asesor sobre Nombres Antárticos (US-ACAN) en asociación con Pine Island Bay. [1] [4]
El área drenada por el glaciar Pine Island comprende aproximadamente el 10% de la capa de hielo de la Antártida occidental . [5] Las mediciones satelitales han demostrado que la cuenca del glaciar Pine Island tiene una mayor contribución neta de hielo al mar que cualquier otra cuenca de drenaje de hielo en el mundo y esto ha aumentado debido a la reciente aceleración de la corriente de hielo. [6] [7]
Un iceberg de aproximadamente el doble del tamaño de Washington, DC se desprendió del glaciar en febrero de 2020. La velocidad del hielo del glaciar Pine Island se ha acelerado a más de 33 pies por día. [8]
La corriente de hielo es extremadamente remota, con la estación de investigación más cercana continuamente ocupada en Rothera , a casi 1.300 km (810 millas) de distancia. [9] El área no es reclamada por ninguna nación y el Tratado Antártico prohíbe cualquier nuevo reclamo mientras esté vigente. [10]
La capa de hielo de la Antártida es la masa de hielo más grande de la Tierra y contiene un volumen de agua equivalente a 57 m (187 pies) del nivel global del mar. [11] La capa de hielo se forma a partir de la nieve que cae sobre el continente y se compacta por su propio peso. Luego, el hielo se mueve por su propio peso hacia los bordes del continente. La mayor parte de este transporte al mar se realiza mediante corrientes de hielo (canales de hielo que se mueven más rápido, rodeados por paredes de hielo que se mueven más lentamente ) y glaciares de salida . [11] La capa de hielo de la Antártida está formada por una capa de hielo de la Antártida oriental , grande y relativamente estable, y una capa de hielo de la Antártida occidental, más pequeña y menos estable. La capa de hielo de la Antártida occidental es drenada al mar por varias grandes corrientes de hielo, la mayoría de las cuales desembocan en la plataforma de hielo Ross o en la plataforma de hielo Filchner-Ronne . Los glaciares Pine Island y Thwaites son dos importantes corrientes de hielo de la Antártida occidental que no desembocan en una gran plataforma de hielo. Forman parte de una zona llamada Bahía del Mar de Amundsen . Un área total de 175.000 km2 ( 68.000 millas cuadradas), el 10 por ciento de la capa de hielo de la Antártida occidental, desemboca en el mar a través del glaciar Pine Island; esta área se conoce como la cuenca de drenaje del glaciar Pine Island. [2] [5]
Los glaciares Pine Island y Thwaites son dos de las cinco corrientes de hielo más grandes de la Antártida . Los científicos han descubierto que el flujo de estas corrientes de hielo se ha acelerado en los últimos años y sugirieron que si se derritieran, el nivel global del mar aumentaría entre 1 y 2 m (3 pies 3 a 6 pies 7 pulgadas), desestabilizando todo el planeta. Capa de hielo de la Antártida occidental y quizás secciones de la capa de hielo de la Antártida oriental. [12]
En 1981, Terry Hughes propuso que la región alrededor de Pine Island Bay puede ser un "punto débil" de la capa de hielo de la Antártida Occidental. [13] Esto se basa en el hecho de que, a diferencia de la mayoría de las grandes corrientes de hielo de la Antártida occidental, las que desembocan en el mar de Amundsen no están protegidas del océano por grandes plataformas de hielo flotantes . Además, aunque la superficie del glaciar está por encima del nivel del mar, la base se encuentra por debajo del nivel del mar y desciende tierra adentro, lo que sugiere que no existe una barrera geológica que detenga la retirada del hielo una vez que ha comenzado. [13]
El glaciar Pine Island comenzó a retroceder en la década de 1940. [14] Antes de esta retirada, la línea de tierra del glaciar Pine Island estaba ubicada en una cresta prominente del fondo marino. Esta cresta ahora actúa como una barrera, restringiendo la cantidad de agua profunda circumpolar relativamente cálida que puede alcanzar el hielo más grueso. [15]
La velocidad del glaciar Pine Island aumentó en un 77 por ciento desde 1974 hasta finales de 2013, y la mitad de este aumento se produjo entre 2003 y 2009. [16] Esta aceleración significó que a finales de 2007 el sistema del glaciar Pine Island tuviera una balance de masa negativo de 46 gigatoneladas por año, [7] lo que equivale a un aumento global del nivel del mar de 0,13 mm (0,0051 pulgadas) por año . [17] En otras palabras, PIG vertía mucha más agua al mar de la que reemplazaba la nieve. Las mediciones a lo largo del centro de la corriente de hielo mediante GPS demostraron que esta aceleración sigue siendo alta a casi 200 km (120 millas) tierra adentro, alrededor del 4 por ciento con respecto a 2007. [18] Se ha sugerido que esta aceleración reciente podría haber sido provocada por temperaturas cálidas. aguas del océano al final de PIG, donde tiene una sección flotante (plataforma de hielo) de aproximadamente 50 km (31 millas) de largo. [4] [5] [19] También se ha demostrado que PIG experimentó un rápido adelgazamiento durante el Holoceno , y que este proceso puede continuar durante siglos después de su inicio. [20]
A medida que la corriente de hielo se acelera, también se vuelve más pronunciada. [18] La tasa de adelgazamiento dentro del tronco central se ha cuadruplicado entre 1995 y 2006. [18] [21] Si la tasa actual de aceleración continuara, el tronco principal del glaciar podría estar a flote dentro de 100 años. [21]
El frente de hielo permaneció en una posición más o menos estable de 1973 a 2014, con un retroceso de 10 km en 2015. [22]
En enero de 2008, los científicos del British Antártida Survey (BAS) informaron que hace 2.200 años un volcán hizo erupción bajo la capa de hielo de la Antártida . Esta fue la mayor erupción antártica de los últimos 10.000 años. El volcán está situado en las montañas Hudson , cerca del glaciar Pine Island. [23] [24] La erupción extendió una capa de ceniza volcánica y tefra sobre la superficie de la capa de hielo. Luego, esta ceniza fue enterrada bajo la nieve y el hielo. La fecha de la erupción se estimó a partir de la profundidad del entierro de las cenizas. Este método utiliza fechas calculadas a partir de núcleos de hielo cercanos . [24] La presencia del volcán plantea la posibilidad de que la actividad volcánica haya contribuido, o pueda contribuir en el futuro, al aumento del flujo del glaciar. [25] En 2018 se descubrió que hay una importante fuente de calor volcánico debajo del glaciar Pine Island, aproximadamente la mitad del tamaño del volcán activo Grimsvötn en Islandia. [26] El mismo año en que se publicó un estudio que concluía que el lecho de roca debajo de WAIS se elevaba a un ritmo mayor de lo que se pensaba anteriormente, los autores sugirieron que esto podría eventualmente ayudar a estabilizar la capa de hielo. [27]
El glaciar Pine Island, así como el más conocido glaciar Thwaites , pueden exacerbar sustancialmente el futuro aumento del nivel del mar . En consecuencia, algunos científicos, en particular Michael J. Wolovick y John C. Moore, han sugerido estabilizarlos mediante ingeniería climática con el objetivo de bloquear los flujos de agua cálida del océano. Su primera propuesta se centró en Thwaites y estimó que incluso reforzarlo físicamente en los puntos más débiles, sin construir estructuras más grandes para bloquear los flujos de agua, estaría entre "los proyectos de ingeniería civil más grandes que la humanidad haya intentado jamás", pero sólo el 30% de las probabilidades de funcionar. . [28]
En 2023, se presentó una propuesta modificada: se propuso que una instalación de "cortinas" submarinas, hechas de un material flexible y ancladas al fondo del mar de Amundsen , podría interrumpir el flujo de agua caliente al tiempo que reduciría los costos y aumentaría su longevidad (de manera conservadora). estimado en 25 años para elementos de cortina y hasta 100 años para los cimientos) en relación con estructuras más rígidas. Con ellos en su lugar, las plataformas de hielo Thwaites y Pine Island probablemente podrían volver a crecer hasta alcanzar el estado que tenían hace un siglo, estabilizando así estos glaciares. [30] [31] [32] Para lograr esto, las cortinas tendrían que colocarse a una profundidad de alrededor de 600 metros (0,37 millas) (para evitar daños causados por los icebergs que regularmente se desplazarían por encima) y a 80 km (50 mi) de largo. Los autores reconocieron que, si bien el trabajo a esta escala no tendría precedentes y enfrentaría muchos desafíos en la Antártida (incluida la noche polar y el número actualmente insuficiente de barcos polares y submarinos especializados), tampoco requeriría ninguna tecnología nueva y ya existe experiencia. de tender tuberías a tales profundidades. [30] [31]
Debido a la lejanía del glaciar Pine Island, la mayor parte de la información disponible sobre la corriente de hielo proviene de mediciones aéreas [2] o satelitales. [5] [7]
La primera expedición que visitó la corriente de hielo fue una travesía sobre nieve de los Estados Unidos, que pasó alrededor de una semana en el área de PIG en enero de 1961. Cavaron pozos de nieve para medir la acumulación de nieve y llevaron a cabo estudios sísmicos para medir el espesor del hielo. Uno de los científicos que realizó esta travesía fue Charles R. Bentley , [33] quien dijo que "no sabíamos que estábamos cruzando un glaciar en ese momento". PIG tiene alrededor de 50 km (31 millas) de ancho en el punto visitado y a nivel del suelo no se puede distinguir visualmente del hielo circundante. Esta expedición se llamó "Ellsworth Highland Traverse". [34] [35]
En la temporada de campo 2004-2005, un equipo de nueve personas, utilizando un avión Twin Otter del British Antártico Survey (BAS) equipado con un radar de penetración de hielo, completó un estudio aéreo de PIG y su capa de hielo adyacente. El equipo de siete británicos y dos estadounidenses voló en patrones de cuadrícula de 30 km sobre el PIG hasta el 5 de enero, cartografiando el terreno subglacial de un área aproximadamente del tamaño de Nevada.
Debido a la lejanía de PIG y las dificultades logísticas para almacenar suficiente combustible para la expedición de 2004-05 y proyectos futuros, BAS utilizó los recursos del Programa Antártico de los Estados Unidos (USAP) y su avión LC130 equipado con esquís. Después de muchas semanas de retrasos climáticos, los primeros cuatro hombres llegaron de la estación McMurdo el 9 de noviembre de 2004 y comenzaron a acampar y construir una pista de esquí para los C130. Los miembros restantes del equipo llegaron de la Estación de Investigación Rothera 10 días después en un Twin Otter.
Debido al clima inusualmente bueno en el área esa temporada, el estudio completó el vuelo de sus parrillas a mediados de enero y comenzó a volar parrillas de 15 km del glaciar Thwaites para una expedición de USAP que había estado experimentando un clima inusualmente malo en su área ese año. Al volar sobre el glaciar Pine Island de la Antártida el 14 de octubre de 2011, en un avión de investigación DC-8 , los científicos que participaban en la misión IceBridge de la NASA descubrieron una enorme grieta que recorría unos 29 kilómetros (18 millas) a lo largo de la lengua flotante del glaciar. La grieta tiene un promedio de 80 metros (260 pies) de ancho y de 50 a 60 metros (160 a 200 pies) de profundidad.
Otro equipo del Servicio Antártico Británico llegó a la corriente de hielo el 8 de diciembre de 2006 para la primera de dos temporadas de campo. En la segunda temporada de campo, pasaron allí tres meses, desde noviembre de 2007 hasta febrero de 2008. El trabajo en el glaciar incluyó mediciones por radar y estudios sísmicos . [9]
En enero de 2008, Bob Bindschadler de la NASA aterrizó en la plataforma de hielo flotante de PIG, el primer aterrizaje en esta plataforma de hielo, para una misión de reconocimiento para investigar la viabilidad de perforar alrededor de 500 m (1.600 pies) de hielo, para bajar instrumentos a la cavidad del océano debajo. Se decidió que la pequeña zona libre de grietas era demasiado dura para realizar más aterrizajes y por lo tanto se tuvo que posponer el trabajo de campo. Por lo tanto, se colocaron dos unidades del Sistema de Posicionamiento Global (GPS) y una estación meteorológica lo más cerca posible del PIG. [36]
En la temporada de campo 2011-2012, después de cinco semanas de retrasos, el personal del campamento finalmente pudo establecer el campamento principal justo antes del Año Nuevo. [37] La semana siguiente, Bindschadler y su equipo pudieron llegar. Debido a retrasos climáticos adicionales, los helicópteros no pudieron llegar antes de la fecha límite de NSF [ se necesita aclaración ] y la temporada de campo fue cancelada. [38] El equipo aún logró realizar ciencia limitada gracias a una serie de vuelos de KBA de regreso al glaciar; Las condiciones habían cambiado drásticamente desde los últimos vuelos de Twin Otter. [39]
El British Antártico Survey desplegó un pequeño equipo de cuatro personas durante la temporada de campo de verano 2011-2012 para llevar a cabo una serie de estudios sísmicos y de radar en PIG. También instalaron una serie de estaciones GPS para pasar el invierno. Durante la temporada, un equipo BAS separado viajó a la ubicación del grupo de campo e instaló una estación VLF autónoma para pasar el invierno. A continuación se realizó un recorrido por radar aguas arriba con motos de nieve . Esta encuesta vinculó líneas de radar anteriores.
El primer barco que llegó a la plataforma de hielo del glaciar Pine Island, en Pine Island Bay, fue el glaciar USS/USCGC en 1985. Este barco era un rompehielos operado por la Guardia Costera de Estados Unidos. La misión, conocida como Deep Freeze , contó con científicos a bordo que tomaron muestras de sedimentos del fondo del océano. [40]
Durante la temporada de campo de verano, durante dos meses, de enero a febrero de 2009, los investigadores a bordo del buque de investigación del Programa Antártico de los Estados Unidos, Nathaniel B. Palmer, llegaron a la plataforma de hielo. Esta fue la segunda vez que el Palmer logró alcanzar el glaciar, la primera vez en 1994. En colaboración con los británicos, los científicos utilizaron un submarino robótico para explorar los canales excavados por los glaciares en la plataforma continental, así como la cavidad debajo de la plataforma de hielo y el glaciar. [41] El submarino, conocido como Autosub 3 , fue desarrollado y construido en el Centro Nacional de Oceanografía del Reino Unido. Completó seis misiones exitosas, recorriendo un total de 500 km (310 millas) bajo la plataforma de hielo. [42] Autosub es capaz de mapear la base de la plataforma de hielo, así como el fondo del océano y tomar varias mediciones y muestras del agua en el camino. El éxito de Autosub 3 fue particularmente notable porque su predecesor, Autosub 2, se perdió debajo de la plataforma de hielo Fimbul en apenas su segunda misión de este tipo. [43]
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