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Capa de hielo de la Antártida occidental

78°44′03″S 133°16′41″O / 78,73417°S 133,27806°W / -78,73417; -133.27806

La capa de hielo de la Antártida Occidental (WAIS) es el segmento de la capa de hielo continental que cubre la Antártida Occidental , la porción de la Antártida en el lado de las Montañas Transantárticas que se encuentra en el hemisferio occidental . Está clasificado como una capa de hielo de origen marino , lo que significa que su lecho se encuentra muy por debajo del nivel del mar y sus bordes desembocan en plataformas de hielo flotantes. El WAIS está delimitado por la plataforma de hielo Ross , la plataforma de hielo Ronne y los glaciares de salida que desembocan en el mar de Amundsen . [1]

Como parte más pequeña de la Antártida, WAIS también se ve más afectada por el cambio climático . Ha habido un calentamiento sobre la capa de hielo desde la década de 1950, [3] [4] y un retroceso sustancial de sus glaciares costeros desde al menos la década de 1990. [5] Las estimaciones sugieren que agregó alrededor de 7,6 ± 3,9 mm ( 19 ⁄ 64  ±  5 ​​⁄ 32  pulgadas) al aumento global del nivel del mar entre 1992 y 2017, [6] y ha estado perdiendo hielo en la década de 2010 a un ritmo equivalente a 0,4 milímetros (0,016 pulgadas) de aumento anual del nivel del mar. [7] Si bien algunas de sus pérdidas se compensan con el crecimiento de la capa de hielo de la Antártida oriental , lo más probable es que la Antártida en su conjunto pierda suficiente hielo para 2100 como para agregar 11 cm (4,3 pulgadas) al nivel del mar. Además, la inestabilidad de la capa de hielo marina puede aumentar esta cantidad en decenas de centímetros, especialmente en condiciones de calentamiento elevado. [8] El agua dulce de deshielo del WAIS también contribuye a la estratificación de los océanos y diluye la formación de agua salada del fondo de la Antártida , lo que desestabiliza la circulación invertida del Océano Austral . [8] [9] [10]

A largo plazo, es probable que la capa de hielo de la Antártida occidental desaparezca debido al calentamiento que ya se ha producido. [11] La evidencia paleoclimática sugiere que esto ya sucedió durante el período Eemian , cuando las temperaturas globales eran similares a las de principios del siglo XXI. [12] [13] Se cree que la pérdida de la capa de hielo se produciría entre 2.000 y 13.000 años, [14] [15] aunque varios siglos de altas emisiones pueden acortar esto a 500 años. [16] Se produciría un aumento de 3,3 m (10 pies 10 pulgadas) en el nivel del mar si la capa de hielo colapsa pero deja capas de hielo en las montañas. El aumento total del nivel del mar desde la Antártida occidental aumenta a 4,3 m (14 pies 1 pulgada) si también se derriten, [2] pero esto requeriría un mayor nivel de calentamiento. [17] El rebote isostático de la tierra libre de hielo también puede agregar alrededor de 1 m (3 pies 3 pulgadas) al nivel global del mar durante otros 1.000 años. [dieciséis]

La preservación del WAIS puede requerir una reducción persistente de las temperaturas globales a 1 °C (1,8 °F) por debajo del nivel preindustrial, o a 2 °C (3,6 °F) por debajo de la temperatura de 2020. [18] Debido al colapso del La capa de hielo estaría precedida por la pérdida del glaciar Thwaites y del glaciar Pine Island ; algunos han propuesto en cambio intervenciones para preservarlos. En teoría, añadir miles de gigatoneladas de nieve creada artificialmente podría estabilizarlos, [19] pero sería extraordinariamente difícil y puede no explicar la actual aceleración del calentamiento de los océanos en la zona. [11] Otros sugieren que construir obstáculos a los flujos de agua caliente debajo de los glaciares podría retrasar la desaparición de la capa de hielo muchos siglos, pero aún requeriría una de las mayores intervenciones de ingeniería civil de la historia.

Descripción

Un mapa de la Antártida Occidental

El volumen total de toda la capa de hielo de la Antártida se estima en 26,92 millones de km 3 (6,46 millones de millas cúbicas), [2] mientras que el WAIS contiene alrededor de 2,1 millones de km 3 (530.000 millas cúbicas) de hielo que se encuentra sobre el nivel del mar, y ~1 millón de km 3 (240.000 millas cúbicas) de hielo que se encuentra debajo. [20] El peso del hielo ha provocado que la roca subyacente se hunda entre 0,5 y 1 kilómetro (0,31 y 0,62 millas) [21] en un proceso conocido como depresión isostática .

Bajo la fuerza de su propio peso, la capa de hielo se deforma y fluye lentamente sobre un lecho de roca rugoso . Las crestas de hielo son áreas donde el movimiento de la capa de hielo es lento porque está congelado hasta el lecho, mientras que las corrientes de hielo fluyen mucho más rápido porque hay agua líquida en los sedimentos debajo de ellas. Esos son los sedimentos marinos que solían cubrir el fondo del océano antes de que la capa de hielo se congelara sobre ellos, o se crearon debido a la erosión por la fricción constante del hielo contra el lecho de roca. El agua de estos sedimentos permanece líquida porque la corteza terrestre debajo de las corrientes de hielo es delgada y conduce mucho calor procedente de la actividad geotérmica , y porque la fricción también genera mucho calor, particularmente en los márgenes entre las corrientes de hielo y las crestas de hielo. [22]

Cuando el hielo llega a la costa, se desprende o continúa fluyendo hacia el agua. El resultado es una gran plataforma de hielo flotante adherida al continente. Estas plataformas de hielo restringen el flujo de hielo hacia el océano mientras estén presentes. [23]

Sistema de Rift de la Antártida Occidental

El Sistema de Rift de la Antártida Occidental (WARS) es uno de los principales rifts continentales activos de la Tierra. [24] Se cree que tiene una influencia importante en los flujos de hielo en la Antártida occidental. En el oeste de Marie Byrd Land, los glaciares activos fluyen a través de valles delimitados por fallas ( grabens ) de WARS. [25] Se ha detectado vulcanismo bajo el hielo y se sabe que influye en los flujos de hielo. [26] [24] En 2017, geólogos de la Universidad de Edimburgo descubrieron 91 volcanes ubicados a dos kilómetros debajo de la superficie helada, lo que la convierte en la región volcánica más grande de la Tierra. [27]

Las corrientes de hielo que se mueven rápidamente en la costa de Siple, adyacente al borde este de la plataforma de hielo de Ross, están influenciadas por la lubricación proporcionada por el lago saturado de agua dentro de los grabens delimitados por fallas dentro de la grieta, [28] [29], lo que actuaría para acelerar desintegración de la capa de hielo a niveles más intensos de cambio climático. [30]

Historia

Un mapa topográfico y batimétrico de la Antártida sin sus capas de hielo, suponiendo niveles del mar constantes y sin rebote posglacial.

Al igual que las otras capas de hielo, la capa de hielo de la Antártida occidental había sufrido importantes cambios de tamaño a lo largo de su historia. Hasta hace unos 400.000 años, el estado de WAIS se regía en gran medida por los efectos de la variación solar sobre el contenido de calor del Océano Austral , y aumentaba y disminuía de acuerdo con un ciclo de 41.000 años. [31] Hace unos 80.000 años, su tamaño era comparable al actual, pero luego creció sustancialmente, hasta que su extensión alcanzó los márgenes de las plataformas continentales de la Antártida durante el último máximo glacial hace ~30.000 años. [32] Luego se redujo a alrededor de su estado preindustrial hace unos 3.000 años. [33] En ocasiones también se redujo hasta el punto de que solo quedaron casquetes de hielo menores y aislados , como durante la etapa de isótopos marinos 31 hace ~1,07 millones de años, [33] o el período Eemian hace ~130.000 años. [12] [13]

Cambio climático

Observaciones

1957-2007 Tendencias de la temperatura de la superficie antártica, en °C/década. [3]

La Antártida occidental ha experimentado un calentamiento estadísticamente significativo en las últimas décadas, aunque existe cierta incertidumbre sobre su magnitud. En 2015, el calentamiento del WAIS entre 1976 y 2012 se calculó como un rango entre 0,08 °C (0,14 °F) por década y 0,96 °C (1,73 °F) por década. [34] En 2009, se estimó que el calentamiento de la región desde 1957 superaba los 0,1 °C (0,18 °F) por década. [3] Este calentamiento es más fuerte en la Península Antártica . Una investigación de 2012 encontró que la capa de hielo de la Antártida occidental se había calentado 2,4 °C (4,3 °F) desde 1958, alrededor de 0,46 °C (0,83 °F) por década, casi el doble de la estimación de 2009. [35] En 2022, el calentamiento del WAIS central entre 1959 y 2000 se estimó en 0,31 °C (0,56 °F) por década, y este cambio se atribuyó de manera concluyente al aumento de las concentraciones de gases de efecto invernadero . [4]

Distribución de puntos críticos de agua de deshielo causados ​​por pérdidas de hielo en Pine Island Bay , la ubicación de los glaciares Thwaites (TEIS se refiere a la plataforma de hielo oriental de Thwaites) y Pine Island. [36]

El contenido de calor del océano en continuo aumento obliga al derretimiento y retirada de los glaciares costeros de la capa de hielo. [7] Normalmente, el equilibrio de masa de los glaciares compensa las pérdidas costeras mediante ganancias por las nevadas en la superficie, pero entre 1996 y 2006, la pérdida de masa de hielo antártico ya había aumentado en un 75%. [37] Entre 2005 y 2010, se pensaba que el derretimiento del WAIS había añadido 0,28 milímetros (0,011 pulgadas) al nivel global del mar cada año. [38] Alrededor de 2012, la pérdida total de masa de la capa de hielo de la Antártida occidental se estimó en 118 ± 9 gigatoneladas por año . [39] Observaciones satelitales posteriores revelaron que la pérdida de hielo de la Antártida occidental aumentó de 53 ± 29 gigatoneladas por año en 1992 a 159 ± 26 gigatoneladas por año en 2017, lo que resultó en 7,6 ± 3,9 mm ( 19 ⁄ 64  ±  5 ​​⁄ 32  pulgadas) de Aumento del nivel del mar en la Antártida. [6] Para 2023, ~150 gigatoneladas por año se convirtió en la tasa promedio anual de pérdida de masa desde 2002, equivalente a 0,4 milímetros (0,016 pulgadas) de aumento anual del nivel del mar. [7]

Los glaciares costeros suelen estar sostenidos por plataformas de hielo , que son enormes bloques de hielo flotante junto a un glaciar. Sin embargo, las plataformas de hielo se derriten relativamente rápido, ya que están constantemente en contacto con el agua del océano que se calienta. El retroceso de los glaciares se acelera sustancialmente una vez que colapsan y dejan de proporcionar soporte estructural al glaciar, y una vez que el agua tibia puede fluir hacia el glaciar sin obstáculos. [40] [41] La mayoría de las pérdidas de hielo ocurren en la bahía del mar de Amundsen [38] y sus tres glaciares más vulnerables: el glaciar Thwaites , el glaciar Pine Island y el glaciar Smith . [42] [43] Alrededor de 2005, se pensaba que perdían un 60% más de masa de la que habían ganado y que contribuían con aproximadamente 0,24 milímetros (0,0094 pulgadas) por año al aumento global del nivel del mar . [44]

La comparación de las tasas actuales de retroceso en el lado oriental de Thwaites (izquierda) y las proyectadas después del colapso de la plataforma de hielo de Thwaites. [41] Esta proyección fue cuestionada al año siguiente. [45]

De los tres, el glaciar Thwaites es el más conocido, hasta el punto de ser apodado "Glaciar del Juicio Final" por algunos en la prensa, [46] [47] aunque muchos científicos lo consideran alarmista e inexacto. [48] ​​El motivo de preocupación por Thwaites es que había estado experimentando una pérdida de masa sustancial desde al menos principios de la década de 1990, [5] mientras que la topografía local del fondo marino no ofrece obstáculos para una rápida retirada, [49] con sus partes más vulnerables ubicadas a 1,5 mi (2,4 km) por debajo del nivel del mar. [50] Además, en 2021 se demostró que la plataforma de hielo Thwaites , que actualmente restringe la parte oriental del glaciar Thwaites, podría comenzar a colapsar dentro de cinco años. [41] [51] [52] El glaciar comenzaría a experimentar pérdidas importantes "dentro de décadas" después de la falla de la plataforma de hielo, y su contribución anual al aumento del nivel del mar aumentaría del 4% actual al 5%, aunque aún tardarán siglos en desaparecer por completo. [53]

Pérdida de hielo proyectada para el siglo XXI

Glaciar Thwaites, con su vulnerable topografía de lecho rocoso visible.

A medida que la capa de hielo de la Antártida occidental pierde hielo debido al calentamiento del agua del océano que derrite sus glaciares costeros, contribuye inevitablemente al aumento del nivel del mar . Sin embargo, las proyecciones se complican por procesos adicionales que son difíciles de modelar, como el agua de deshielo de la propia capa de hielo que cambia la circulación actual local debido a que es más cálida y más fresca que el agua del océano. [54] [55] Otro proceso complicado es la hidrofracturación, donde el agua de deshielo que se acumula sobre la capa de hielo puede acumularse en fracturas y forzar su apertura, dañando aún más su integridad. [56] El cambio climático altera los vientos sobre la Antártida, lo que también puede afectar la circulación de las corrientes superficiales, [57] [58] pero se ha cuestionado la importancia de este proceso. [11]

Una ilustración de la teoría detrás de las inestabilidades de las capas de hielo marinas y de los acantilados de hielo marinos. [56]

Lo más importante es que el WAIS tiene una topografía compleja que magnifica su vulnerabilidad. Las líneas de base de sus glaciares están por debajo del nivel del mar varios cientos de metros o más, y el lecho sólo se profundiza río arriba. [33] Esto significa que a medida que la capa de hielo pierde masa al derretirse, una fracción cada vez mayor de su altura queda expuesta a flujos de agua cálida que ya no son desplazados por su masa. Esta hipótesis se conoce como inestabilidad de la capa de hielo marina (MISI) y tiene el potencial de acelerar enormemente las pérdidas de hielo. La falta de conocimiento sobre sus detalles introduce una incertidumbre sustancial en las proyecciones del aumento del nivel del mar en el siglo XXI. [59] WAIS podría ser aún más vulnerable bajo la llamada hipótesis de inestabilidad de los acantilados de hielo marino (MICI). Sugiere que cuando la plataforma de hielo de un glaciar se derrite, no sólo retrocedería más rápido, sino que colapsaría rápidamente por su propio peso si la altura de sus acantilados fuera superior a 100 m (330 pies). [60] [61] Este proceso en particular nunca se ha observado e incluso fue descartado por algunos de los modelos más detallados, pero aún aumenta la incertidumbre en las proyecciones del nivel del mar. [62]

El Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático ha luchado durante mucho tiempo con la información limitada sobre MISI. En 2001, el Tercer Informe de Evaluación del IPCC mencionó la posibilidad de tal desintegración y proporcionó una vaga estimación a largo plazo de lo que luego describió como hipotético. En 2007, el Cuarto Informe de Evaluación del IPCC omitió cualquier mención al respecto debido al aumento de la incertidumbre, y varios científicos criticaron esa decisión como excesivamente conservadora. [63] [64] El Quinto Informe de Evaluación (AR5) del IPCC de 2013/2014 nuevamente no pudo describir el riesgo, pero afirmó con confianza media que MISI podría sumar varias decenas de centímetros al aumento del nivel del mar en el siglo XXI. El informe proyectó que, en ausencia de inestabilidad, WAIS causaría alrededor de 6 cm (2,4 pulgadas) de aumento del nivel del mar en el escenario de bajas emisiones RCP2.6 . El escenario de altas emisiones RCP8.5 tendría un retroceso ligeramente menor de WAIS a 4 cm (1,6 pulgadas), debido a cálculos de que la superficie estaría ganando más masa . Esto es posible porque los efectos del cambio climático en el ciclo del agua agregarían más nieve a la superficie de la capa de hielo, que pronto se comprime en más hielo, y esto podría compensar algunas de las pérdidas de las costas. [sesenta y cinco]

En 2020, los expertos consideraron que la investigación de 2016 sobre la inestabilidad de los acantilados de hielo marinos [60] era incluso más influyente que el IPCC AR5. [66]

Posteriormente, varias publicaciones importantes de finales de la década de 2010 (incluida la Cuarta Evaluación Nacional del Clima de los Estados Unidos en 2017) sugirieron que si se desencadenaba la inestabilidad, entonces el aumento general del nivel del mar (combinando el derretimiento de la Antártida Occidental con el de la capa de hielo y las montañas de Groenlandia) Los glaciares , así como la expansión térmica del agua de mar) del escenario de cambio climático de altas emisiones podrían duplicarse, potencialmente superando los 2 m (5 pies) para 2100 en el peor de los casos. [67] [68] [69] [70] Un estudio de 2016 dirigido por Jim Hansen presentó una hipótesis de colapso de la capa de hielo vulnerable que conduce a una aceleración exponencial del aumento del nivel del mar a corto plazo, con un tiempo de duplicación de 10, 20 o 40 años. lo que conduciría a un aumento del nivel del mar de varios metros en 50, 100 o 200 años. [71] [72] Sin embargo, sigue siendo una opinión minoritaria entre la comunidad científica. [73] A modo de comparación, la encuesta del año 2020 a 106 expertos encontró que su intervalo de confianza del 5% al ​​95% del aumento del nivel del mar en 2100 para el escenario de altas emisiones RCP8.5 era de 45 a 165 cm ( 17+1 ⁄ 2 –65 pulgadas). Sus proyecciones de alto nivel también incluyeron la inestabilidad de la capa de hielo y de los acantilados de hielo: los expertos encontraron que la investigación sobre la inestabilidad de los acantilados de hielo es tan o incluso más influyente que el informe de la Quinta Evaluación del IPCC. [66]

Si los países reducen significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero (el nivel más bajo), entonces el aumento del nivel del mar para 2100 se puede limitar a 0,3 a 0,6 m (1 a 2 pies). [74] Si las emisiones se aceleran rápidamente (trazo superior), el nivel del mar podría aumentar 5 m ( 16+1 ⁄ 2  pies) para el año 2300. [74]

En consecuencia, cuando se publicó el Sexto Informe de Evaluación (AR6) del IPCC en 2021-2022, se estimó que, si bien el aumento medio en el aumento del nivel del mar debido al derretimiento de la capa de hielo de la Antártida occidental para 2100 sería de ~11 cm (5 pulgadas) por debajo de todas las emisiones. En estos escenarios (dado que el aumento del calentamiento intensificaría el ciclo del agua y aumentaría la acumulación de nieve sobre la capa de hielo aproximadamente al mismo ritmo que aumentaría la pérdida de hielo), es concebible que pueda contribuir hasta 41 cm (16 pulgadas) para 2100 bajo las temperaturas bajas. escenario de emisiones y hasta 57 cm (22 pulgadas) por debajo del de mayores emisiones, debido a las incertidumbres antes mencionadas. También se había sugerido que para el año 2300, el papel de la Antártida en el aumento del nivel del mar sólo aumentaría ligeramente desde 2100 si se siguiera el escenario RCP2,6 de bajas emisiones, contribuyendo sólo con una mediana de 16 cm (5 pulgadas). Por otro lado, incluso la estimación mínima del derretimiento de la Antártida Occidental en el escenario de altas emisiones sería de no menos de 60 cm (0 pies), mientras que la mediana ascendería a 1,46 m (5 pies) y la máxima a 2,89 m ( 10 pies). [8]

Impactos del derretimiento en las corrientes oceánicas

Desde la década de 1970, la célula superior de la circulación se ha fortalecido, mientras que la célula inferior se ha debilitado. [75]

La pérdida de hielo de la capa de hielo de la Antártida occidental (junto con pérdidas mucho menores de la capa de hielo de la Antártida oriental agrega agua de deshielo al Océano Austral , a un ritmo total de 1100-1500 mil millones de toneladas (GT) por año. [8] : 1240  Esta agua de deshielo es dulce, y cuando se mezcla con el agua del océano, el océano también se vuelve más fresco [76] Esto da como resultado una mayor estratificación y estabilización de las capas del océano, [77] [8] : 1240  , lo que tiene un impacto significativo en el Océano Austral. circulación de vuelco [9] [10] Es la mitad de la circulación termohalina global , siendo la circulación de vuelco meridional del Atlántico más conocida la otra que absorbe con diferencia la mayor cantidad de calor y también es el sumidero de carbono más fuerte de todos. océano [78] [79] [80] Ambas propiedades se ven afectadas por la fuerza de la circulación de vuelco.

La circulación de retorno consta de dos partes: la celda superior más pequeña, que se ve más afectada por los vientos y las precipitaciones , y la celda inferior más grande, que está definida por la temperatura y la salinidad del agua del fondo antártico . [82] Desde la década de 1970, la celda superior se ha fortalecido entre un 50% y un 60%, mientras que la celda inferior se ha debilitado entre un 10% y un 20%. [83] [75] Parte de esto fue el resultado del ciclo natural de la Oscilación Interdecadal del Pacífico , pero grandes flujos de agua de deshielo también tuvieron un efecto claro, [84] [85] [9] [76] La circulación puede perder la mitad de su fuerza para 2050 en el peor escenario de cambio climático , [10] y disminuirá aún más después. [86] A largo plazo, la circulación podría colapsar por completo: potencialmente entre 1,7 °C (3,1 °F) y 3 °C (5,4 °F), aunque esto es mucho menos seguro que con otros puntos de inflexión en el sistema climático. . [81] Este colapso probablemente requeriría varios siglos para desarrollarse: no se espera que disminuya el calor del Océano Austral y la absorción de carbono durante el siglo XXI, [87] pero es probable que debilite su sumidero de carbono una vez que esté completo, lo que estaría más cerca. hasta 2300. [88] Otros impactos probables incluyen una disminución de las precipitaciones en los países del hemisferio sur como Australia (con un aumento correspondiente en el hemisferio norte ) y una eventual disminución de las pesquerías en el Océano Austral, lo que podría conducir a un posible colapso. de determinados ecosistemas marinos . [86] Debido a la limitada investigación hasta la fecha, actualmente se conocen pocos detalles específicos. [81]

Debilitamiento y colapso a largo plazo

Un collage de imágenes y animaciones para explicar los cambios que están ocurriendo en la capa de hielo de la Antártida occidental, narrado por el glaciólogo Eric Rignot.

La misma topografía de la capa de hielo que hace posible la inestabilidad de la capa de hielo marina a corto plazo [33] también la deja vulnerable a desaparecer en respuesta incluso a cambios de temperatura aparentemente limitados. Esta sugerencia fue presentada por primera vez en un artículo de 1968 del glaciólogo JH Mercer. [89] [50] En la década de 1970, las mediciones de radar de vuelos de investigación revelaron que los lechos de los glaciares en Pine Island Bay se inclinaban hacia abajo en un ángulo, muy por debajo del nivel del mar . Por lo tanto, incluso un calentamiento limitado del hielo de las corrientes oceánicas socavaría efectivamente el hielo. [90] [50] [36] En 1981, la región del mar de Amundsen había sido descrita por primera vez por los investigadores como "la parte más débil" del WAIS, con la hipótesis de que el colapso del glaciar Thwaites y del glaciar Pine Island desencadenaría la colapso de toda la capa de hielo. [91] [50] Esto había sido respaldado por investigaciones posteriores. [92]

Hoy en día, la posibilidad de que la capa de hielo de la Antártida occidental desaparezca después de que se supere una determinada temperatura se considera uno de los puntos de inflexión del sistema climático . Investigaciones anteriores sugirieron que podría soportar hasta 3 °C (5,4 °F) antes de derretirse irreversiblemente, [8] pero finalmente se consideró 1,5 °C (2,7 °F) como un umbral más probable. [14] [15] Para 2023, múltiples líneas de evidencia sugirieron que el punto de inflexión real fue alrededor de 1 °C (1,8 °F), que ya se alcanzó a principios del siglo XXI. Esto incluye evidencia paleoclimática del período Eemian , como el análisis de isótopos de limo en el mar de Bellingshausen o la historia genómica del pulpo de Turquet de la Antártida . El primero muestra patrones específicos en la deposición de limo y el segundo, conexiones genéticas entre subpoblaciones actualmente separadas; ambas cosas son imposibles a menos que no hubiera hielo fuera de los casquetes montañosos de la Antártida occidental hace unos 125.000 años, durante la Etapa 5 de Isótopos Marinos . Dado que ese período fue sólo entre 0,5 °C (0,90 °F) y 1,5 °C (2,7 °F) más cálido que el período preindustrial, es probable que los niveles actuales de calentamiento también sean suficientes para eventualmente derretir la capa de hielo. [93] [94] [12] [13] [95] Además, la investigación oceanográfica explica cómo se produciría este derretimiento irreversible, al indicar que las temperaturas del agua en todo el Mar de Amundsen ya están comprometidas a aumentar al triple de la tasa histórica a lo largo del siglo XXI. siglo. [11] [96] [97]

Contribución al aumento del nivel del mar desde un área modelada del glaciar Thwaites bajo calentamiento alto y bajo (HSO y LSO) y fricción alta (m1) y baja (m8). La parte superior muestra ambos escenarios de calentamiento en un modelo de alto detalle, mientras que los gráficos del medio y la parte inferior muestran los escenarios HSO y LSO en modelos de baja resolución. [98]

Sin embargo, si bien es probable que la capa de hielo de la Antártida occidental esté a punto de desaparecer, todavía llevaría mucho tiempo. Incluso sus partes más vulnerables como el glaciar Thwaites, que contiene unos 65 cm ( 25+ Se cree que se necesitan "siglos" para colapsar por completo . [53] La pérdida de hielo de Thwaites durante los próximos 30 años probablemente representaría alrededor de 5 mm de aumento del nivel del mar entre 2018 y 2050, y entre 14 y 42 mm en 100 años. [40] Otra investigación también sugiere que el glaciar Thwaites agregaría menos de 0,25 mm de aumento global del nivel del mar por año durante el siglo XXI, aunque aumentaría a más de 1 mm por año durante su fase de "colapso rápido", que se esperaba que ocurrirán entre 200 y 900 años en el futuro. [99] [100] [101] La investigación de 2023 también había demostrado que gran parte del glaciar podría sobrevivir 500 años en el futuro. [98]

En consecuencia, lo más probable es que todo el WAIS tarde unos 2.000 años en desintegrarse por completo una vez que cruce su punto de inflexión. En el escenario de calentamiento más alto RCP8,5 , esto podría acortarse a unos 500 años, [16] mientras que la escala de tiempo potencial más larga para su desaparición es de unos 13.000 años. [14] [15] En 1978, se creía que la pérdida de la capa de hielo causaría alrededor de 5 m (16 pies 5 pulgadas) de aumento del nivel del mar. [90] Las mejoras posteriores en el modelado habían demostrado que el colapso de la capa de hielo encallado por debajo del nivel del mar causaría ~3,3 m (10 pies 10 pulgadas) de aumento del nivel del mar, [102] El derretimiento adicional de todos los casquetes polares de la Antártida occidental que no están en contacto con el agua lo aumentaría a 4,3 m (14 pies 1 pulgada). [2] Sin embargo, esos casquetes polares han estado presentes continuamente durante al menos los últimos 1,4 millones de años, por lo que su derretimiento requeriría un mayor nivel de calentamiento. [17]

Finalmente, una investigación de 2021 indica que el rebote isostático después de la pérdida de la parte principal de la capa de hielo agregaría en última instancia otros 1,02 m (3 pies 4 pulgadas) al nivel global del mar. Si bien este efecto comenzaría a aumentar el nivel del mar antes de 2100, se necesitarían 1000 años para causar 83 cm (2 pies 9 pulgadas) de aumento del nivel del mar; en ese momento, la propia Antártida Occidental tendría 610 m (2001 pies 4 pulgadas). ) más alto que ahora. [16] Debido a que la capa de hielo es tan reflectante, su pérdida también tendría algún efecto en la retroalimentación del albedo del hielo : una pérdida total aumentaría las temperaturas globales en 0,05 °C (0,090 °F), mientras que las temperaturas locales aumentarían en 0,05 °C (0,090 °F). alrededor de 1 °C (1,8 °F). [14] [15]

Revertir o frenar la pérdida de la capa de hielo

Si bien pasaría mucho tiempo desde el principio hasta el final hasta que la capa de hielo desapareciera, algunas investigaciones indican que la única manera de detener su fusión completa una vez que se haya desencadenado es reduciendo la temperatura global a 1 °C (1,8 °F) por debajo del nivel preindustrial; es decir, 2 °C (3,6 °F) por debajo de la temperatura de 2020. [18] Otros investigadores han propuesto intervenciones de ingeniería para estabilizar los glaciares Thwaites y Pine Island antes de que se pierdan. Por ejemplo, una investigación de 2019 estimó que trasladar parte del agua del océano desde el mar de Amundsen a la cima del área del glaciar Thwaites y Pine Island y congelarla para crear al menos 7400 mil millones de toneladas de nieve podría estabilizar la capa de hielo. Esto sería enormemente costoso, ya que se necesitarían el equivalente a 12.000 turbinas eólicas para proporcionar energía sólo para mover el agua a la capa de hielo, incluso antes de desalinizarla (para evitar aumentar el derretimiento de la superficie con sal) y convertirla en nieve. [19] También asumió que la temperatura del agua local se mantendría en los niveles de principios del siglo XXI, en lugar de triplicarse inevitablemente para 2100, como se descubrió en investigaciones posteriores. [11]

Un "alféizar submarino" propuesto que bloquea el 50% de los flujos de agua cálida que se dirigen al glaciar podría tener el potencial de retrasar su colapso y el consiguiente aumento del nivel del mar durante muchos siglos. [103]

Se han propuesto algunas intervenciones de ingeniería para el glaciar Thwaites y el cercano glaciar Pine Island para estabilizar físicamente su hielo o preservarlo bloqueando el flujo de agua cálida del océano, lo que actualmente hace que el colapso de estos dos glaciares sea prácticamente inevitable incluso sin un mayor calentamiento. [104] [105] Una propuesta de 2018 incluía la construcción de umbrales en la línea de conexión a tierra de Thwaites para reforzarla físicamente o para bloquear alguna fracción del flujo de agua caliente. La primera sería la intervención más sencilla, pero aún así equivalente a "los mayores proyectos de ingeniería civil que la humanidad haya intentado jamás": además, sólo tiene un 30% de probabilidades de funcionar. Se espera que las construcciones que bloqueen incluso el 50% del flujo de agua caliente sean mucho más efectivas, pero también mucho más difíciles. [103] Además, algunos investigadores no estuvieron de acuerdo, argumentando que esta propuesta podría ser ineficaz o incluso acelerar el aumento del nivel del mar. [106] Los autores originales han sugerido intentar esta intervención en sitios más pequeños, como el glaciar Jakobshavn en Groenlandia , como prueba, [103] [105] además de reconocer que esta intervención no puede evitar el aumento del nivel del mar debido al aumento del calor del océano. contenido y sería ineficaz a largo plazo sin reducciones de las emisiones de gases de efecto invernadero . [103]

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. [107] [108] [105] Para lograr esto, las cortinas tendrían que colocarse a una profundidad de alrededor de 600 metros (0,37 millas) (para evitar daños por icebergs que regularmente flotarían arriba) y estar 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. [107] [108]

Diagrama de una "cortina" propuesta. [107]
Los autores estimaron que la construcción de este proyecto tardaría una década, con un costo inicial de entre 40 y 80 mil millones de dólares, mientras que el mantenimiento continuo costaría entre 1 y 2 mil millones de dólares al año. [107] [108] Sin embargo, un único malecón capaz de proteger toda la ciudad de Nueva York puede costar el doble por sí solo, [105] y se estima que los costos globales de adaptación al aumento del nivel del mar causado por el colapso de los glaciares alcanzar los 40 mil millones de dólares anuales: [107] [108] Los autores también sugirieron que su propuesta sería competitiva con otras propuestas de " ingeniería climática " como la inyección de aerosoles estratosféricos (SAI) o la eliminación de dióxido de carbono (CDR), ya que si bien éstas detendrían una Con un espectro mucho más amplio de impactos del cambio climático, sus costos anuales estimados oscilan entre 7 mil y 70 mil millones de dólares para las SAI y entre 160 y 4500 mil millones de dólares para los CDR lo suficientemente potentes como para ayudar a cumplir el objetivo de 1,5 °C (2,7 °F) del Acuerdo de París . [107] [108]

Ver también

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