Una plataforma de hielo es una gran plataforma flotante de hielo que se forma donde un glaciar o una capa de hielo fluye hacia la costa y hacia la superficie del océano. Las plataformas de hielo se encuentran en la Antártida y el Ártico ( Groenlandia , el norte de Canadá y el Ártico ruso ). El límite entre la plataforma de hielo flotante y el hielo ancla (que descansa sobre el lecho de roca ) que la alimenta es la línea de puesta a tierra. El espesor de las plataformas de hielo puede oscilar entre aproximadamente 100 m (330 pies) y 1000 m (3300 pies). Las plataformas de hielo más grandes del mundo son la plataforma de hielo Ross y la plataforma de hielo Filchner-Ronne en la Antártida. Cuando un gran trozo de una plataforma de hielo se rompe, esto puede dar lugar a la formación de un iceberg (que es un trozo de hielo de agua dulce de más de 15 m de largo). [1] [2] Este proceso también se llama desprendimiento de hielo .
El movimiento de las plataformas de hielo es impulsado principalmente por la presión inducida por la gravedad del hielo enterrado. [3] Ese flujo mueve continuamente el hielo desde la línea de puesta a tierra hasta el frente de la plataforma que da al mar. Por lo general, un frente de plataforma se extenderá hacia adelante durante años o décadas entre eventos importantes de desprendimiento (el desprendimiento es la liberación repentina y el desprendimiento de una masa de hielo de un glaciar , iceberg , frente de hielo , plataforma de hielo o grieta ). [4] [5] La acumulación de nieve en la superficie superior y el derretimiento de la superficie inferior también son importantes para el equilibrio de masa de una plataforma de hielo. También se puede acumular hielo en la parte inferior del estante.
Los efectos del cambio climático son visibles en los cambios en la criósfera , como la reducción del hielo marino y de las capas de hielo , y la alteración de las plataformas de hielo. En las últimas décadas, los glaciólogos han observado disminuciones constantes en la extensión de las plataformas de hielo debido al derretimiento, el desprendimiento y la desintegración completa de algunas plataformas. [6] Ejemplos bien estudiados incluyen las interrupciones de la plataforma de hielo Thwaites , la plataforma de hielo Larsen , la plataforma de hielo Filchner-Ronne (las tres en la Antártida) y la interrupción de la plataforma de hielo Ellesmere en el Ártico.
Una plataforma de hielo es "una placa flotante de hielo procedente de un terreno de considerable espesor que se extiende desde la costa (normalmente de gran extensión horizontal y con una superficie de muy suave pendiente), resultante del flujo de capas de hielo , formadas inicialmente por la acumulación de nieve, y, a menudo, llenando bahías en la costa de una capa de hielo". [7] : 2234
Por el contrario, el hielo marino se forma sobre el agua, es mucho más delgado (normalmente menos de 3 m (9,8 pies)) y se forma en todo el Océano Ártico . También se encuentra en el Océano Austral alrededor del continente de la Antártida .
El término plataforma de hielo capturada se ha utilizado para referirse al hielo sobre un lago subglacial , como el lago Vostok .
Las plataformas de hielo son gruesas placas de hielo, formadas continuamente por glaciares, que flotan sobre un océano. Las plataformas actúan como "frenos" para los glaciares. Estas plataformas cumplen otro propósito importante: "moderan la cantidad de derretimiento que se produce en las superficies de los glaciares. Una vez que se eliminan las plataformas de hielo, los glaciares aumentan su velocidad debido a la filtración del agua derretida y/o a una reducción de las fuerzas de frenado, y pueden "El aumento de la velocidad del hielo de los glaciares ya se observa en áreas de la Península donde las plataformas de hielo se desintegraron en años anteriores". [8]
El contraste de densidad entre el hielo glacial y el agua líquida significa que al menos1/9del hielo flotante está sobre la superficie del océano, dependiendo de la cantidad de aire presurizado que contengan las burbujas dentro del hielo glacial, provenientes de la nieve comprimida. La fórmula para los denominadores anteriores es : la densidad del agua de mar fría es de aproximadamente 1028 kg/m 3 y la del hielo glacial de aproximadamente 850 kg/m 3 [9] [10] a muy por debajo de 920 kg/m 3 , el límite para temperaturas muy bajas. Hielo frío sin burbujas. [11] [12] La altura de la plataforma sobre el mar puede ser incluso mayor, si hay mucha menos densidad de nieve y pinos sobre el hielo del glaciar.
Una gran parte de la costa antártica tiene plataformas de hielo adheridas. [14] Su superficie total es de más de 1.550.000 kilómetros cuadrados (600.000 millas cuadradas). [15]
Se ha descubierto que de todas las plataformas de hielo de la Tierra, casi todas se encuentran en la Antártida. [16] : 2234
En estado estacionario, aproximadamente la mitad de la masa de la plataforma de hielo de la Antártida se pierde por derretimiento basal y la otra mitad por desprendimiento , pero la importancia relativa de cada proceso varía significativamente entre plataformas de hielo. [17] [18] En las últimas décadas, las plataformas de hielo de la Antártida han estado desequilibradas, ya que han perdido más masa debido al derretimiento basal y al desprendimiento de la que ha sido repuesta por la afluencia de hielo y nieve nuevos. [19]
La plataforma de hielo de Ross es la plataforma de hielo más grande de la Antártida (en 2013 [actualizar], un área de aproximadamente 500.809 kilómetros cuadrados (193.363 millas cuadradas) [20] y unos 800 kilómetros (500 millas) de ancho: aproximadamente el tamaño de Francia). [21] Tiene varios cientos de metros de espesor. El frente de hielo casi vertical hacia el mar abierto tiene más de 600 kilómetros (370 millas) de largo y entre 15 y 50 metros (50 y 160 pies) de altura sobre la superficie del agua. [22] Sin embargo, el noventa por ciento del hielo flotante se encuentra debajo de la superficie del agua.
La mayor parte de la plataforma de hielo de Ross se encuentra en la dependencia de Ross reclamada por Nueva Zelanda. Flota y cubre una gran parte sur del Mar de Ross y toda la Isla Roosevelt ubicada al este del Mar de Ross.Todas las plataformas de hielo canadienses están unidas a la isla Ellesmere y se encuentran al norte de 82°N. Las plataformas de hielo que todavía existen son la plataforma de hielo Alfred Ernest , la plataforma de hielo Ward Hunt , la plataforma de hielo Milne y la plataforma de hielo Smith. La plataforma de hielo M'Clintock se rompió entre 1963 y 1966; la plataforma de hielo Ayles se rompió en 2005; y la plataforma de hielo Markham se rompió en 2008. Las plataformas de hielo restantes también han perdido una cantidad significativa de su área con el tiempo, siendo la plataforma de hielo Milne la última en verse afectada, rompiéndose en agosto de 2020.
La plataforma de hielo Matusevich era una plataforma de hielo de 222 kilómetros cuadrados (86 millas cuadradas) ubicada en Severnaya Zemlya y alimentada por algunos de los casquetes polares más grandes de la Isla de la Revolución de Octubre , el casquete polar Karpinsky al sur y el casquete polar Rusanov al norte. [23] En 2012 dejó de existir. [24]
Los efectos del cambio climático son visibles en los cambios en la criósfera , como la reducción del hielo marino y de las capas de hielo , y la alteración de las plataformas de hielo.
El derretimiento de las capas de hielo de Groenlandia y la Antártida occidental seguirá contribuyendo al aumento del nivel del mar durante largos períodos de tiempo. La pérdida de la capa de hielo de Groenlandia se debe principalmente al derretimiento de la superficie. La pérdida de hielo antártico se debe al agua cálida del océano que derrite los glaciares de salida . [25] : 1215
El futuro derretimiento de la capa de hielo de la Antártida occidental es potencialmente abrupto en un escenario de altas emisiones, como consecuencia de un colapso parcial. [26] : 595–596 Parte de la capa de hielo está asentada sobre un lecho de roca debajo del nivel del mar. Esto lo hace posiblemente vulnerable al proceso de inestabilidad de la capa de hielo marina . La inestabilidad de los acantilados de hielo marino también podría contribuir a un colapso parcial. Pero hay pruebas limitadas de su importancia. [25] : 1269-1270 Un colapso parcial de la capa de hielo provocaría un rápido aumento del nivel del mar y una disminución local de la salinidad del océano. Sería irreversible durante décadas y posiblemente incluso milenios. [26] : 595–596 La pérdida total de la capa de hielo de la Antártida occidental provocaría un aumento de más de 5 metros (16 pies) en el nivel del mar. [27]
A diferencia de la capa de hielo de la Antártida occidental, se prevé que el derretimiento de la capa de hielo de Groenlandia se produzca de forma más gradual a lo largo de milenios. [26] : 595–596 El calentamiento sostenido entre 1 °C (1,8 °F) (nivel de confianza bajo) y 4 °C (7,2 °F) (nivel de confianza medio) conduciría a una pérdida completa de la capa de hielo. Esto contribuiría con 7 m (23 pies) al nivel del mar a nivel mundial. [28] : 363 La pérdida de hielo podría volverse irreversible debido a una mayor retroalimentación de automejora. Esto se llama retroalimentación del balance de masa elevación-superficie. Cuando el hielo se derrite sobre la capa de hielo, la elevación desciende. La temperatura del aire es más alta en altitudes más bajas, por lo que esto promueve un mayor derretimiento. [28] : 362
En las últimas décadas, los glaciólogos han observado disminuciones constantes en la extensión de las plataformas de hielo debido al derretimiento, el desprendimiento y la desintegración completa de algunas plataformas. [6] Ejemplos bien estudiados incluyen las interrupciones de la plataforma de hielo Thwaites , la plataforma de hielo Larsen , la plataforma de hielo Filchner-Ronne (las tres en la Antártida) y la interrupción de la plataforma de hielo Ellesmere en el Ártico.
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La plataforma de hielo Thwaites (), es una plataforma de hielo antártica en el mar de Amundsen . Fue nombrado por ACAN [29] en honor a Fredrik T. Thwaites, un geólogo y geomorfólogo glacial . La plataforma de hielo Thwaites es una de las más grandes de la Antártida occidental , aunque es muy inestable y se desintegra rápidamente. [30] [31] Desde la década de 1980, el glaciar Thwaites , apodado el "glaciar del Juicio Final", [32] ha tenido una pérdida neta de más de 600 mil millones de toneladas de hielo, aunque la fijación de la plataforma de hielo Thwaites ha servido para ralentizar el proceso. . [33] La plataforma de hielo Thwaites ha actuado como una presa para la parte oriental del glaciar, reforzándola y permitiendo un ritmo de derretimiento lento, en contraste con la parte occidental indefensa. [32] [34]
Según la Unión Geofísica Estadounidense en un estudio de 2021, la plataforma de hielo oriental de Thwaites (TEIS) sostiene un tercio del glaciar Thwaites . La eliminación de la plataforma tiene el potencial de aumentar la contribución del glaciar Thwaites al aumento del nivel del mar hasta en un 25%. [35] A partir de 2021 [actualizar], la plataforma de hielo parece estar perdiendo su control sobre un banco de arena submarino que actúa como punto de fijación y el margen de corte que separa la plataforma de hielo oriental de Thwaites de la lengua del glaciar Thwaites se ha extendido, debilitando aún más la plataforma de hielo. conexión con el punto de fijación. [35]
Una secuencia de imágenes de radar Sentinel-1 muestra que grietas paralelas en alas y en peine han formado recientemente grietas en ángulos elevados con respecto al margen de corte principal y se están propagando hacia la parte central de la plataforma de hielo a velocidades de hasta 2 km por año. Los datos satelitales, los radares de penetración terrestre y las mediciones de GPS tomadas en 2021 indican que el colapso de la plataforma de hielo puede iniciarse por la intersección de fisuras con zonas de grietas basales ocultas ya en 2026. [35]
Se predice que el derretimiento completo del glaciar Thwaites aumentará el nivel global del mar en 65 cm (2,13 pies) según la Unión Europea de Geociencias , [36] y el Instituto Cooperativo para la Investigación en Ciencias Ambientales afirma que el colapso del glaciar Thwaites podría, en última instancia, conducir al mar. -aumento del nivel de hasta 3 metros [37] si arrastra consigo a Pine Island y los glaciares circundantes, debido a la inestabilidad de la capa de hielo marina . Sin embargo, ambos procesos llevarían tiempo: una entrevista de la revista Science con los investigadores de la Colaboración Internacional sobre el Glaciar Thwaites que habían descubierto el colapso inminente de la plataforma de hielo señaló que el glaciar en sí aún tardaría aproximadamente varios siglos en colapsar incluso sin la plataforma de hielo. [38] y una evaluación de 2022 de los puntos de inflexión en el sistema climático indicó que, si bien la capa de hielo de la Antártida occidental puede estar comprometida a desintegrarse entre 1°C y 3°C, la escala de tiempo para su colapso después de eso oscila entre 500 y 13.000 años. , con la estimación más probable de 2000 años. [39] [40]Dos secciones de la plataforma de hielo Larsen de la Antártida se rompieron en cientos de fragmentos inusualmente pequeños (cientos de metros de ancho o menos) en 1995 y 2002; Larsen C formó una enorme isla de hielo en 2017. [41]
Del 31 de enero de 2002 a marzo de 2002, el sector Larsen B colapsó parcialmente y partes se rompieron, 3.250 km2 ( 1.250 millas cuadradas) de hielo de 220 m (720 pies) de espesor, un área comparable al estado estadounidense de Rhode Island . [44] En 2015, un estudio concluyó que la plataforma de hielo Larsen B restante se desintegraría para 2020, basándose en observaciones de un flujo más rápido y un rápido adelgazamiento de los glaciares en el área. [45]
Larsen B se mantuvo estable durante al menos 10.000 años, esencialmente todo el período Holoceno desde el último período glacial. [46] Por el contrario, Larsen A estuvo ausente durante una parte significativa de ese período, reformándose hace unos 4.000 años.
A pesar de su gran antigüedad, el Larsen B estaba claramente en problemas en el momento del colapso. Con las corrientes cálidas devorando la parte inferior de la plataforma, se había convertido en un "punto crítico de calentamiento global". [47] Se rompió en un período de tres semanas o menos, siendo un factor en esta rápida ruptura los poderosos efectos del agua; Se formaron estanques de agua de deshielo en la superficie durante las casi 24 horas de luz del día en verano, fluyeron hacia las grietas y, actuando como una multitud de cuñas, separaron la plataforma. [48] [49] Otros factores probables en la ruptura fueron las temperaturas más altas del océano y la disminución del hielo de la península. [50]
En el invierno austral de 2011, se formó una gran extensión de hielo marino sobre la bahía que alguna vez estuvo cubierta por la plataforma firme de hielo glacial de agua dulce de Larsen B. Esta enorme capa de hielo persistió hasta enero de 2022, cuando se rompió repentinamente. en el transcurso de unos días, "llevando consigo un trozo del tamaño de Filadelfia de la plataforma de hielo Scar Inlet ", según los científicos de la NASA que examinan imágenes de los satélites Terra y Aqua . [51]En octubre de 1998, el iceberg A-38 se desprendió de la plataforma de hielo Filchner-Ronne. Tenía una extensión de aproximadamente 150 por 50 km y, por tanto, era más grande que Delaware . Más tarde se volvió a dividir en tres partes. Un desprendimiento de tamaño similar en mayo de 2000 creó un iceberg de 167 por 32 km de extensión, denominado A-43; se cree que su desintegración fue responsable del avistamiento en noviembre de 2006 de varios icebergs grandes en la costa de la Isla Sur de Nueva Zelanda , la primera vez desde 1931 que se observaron icebergs desde el continente de Nueva Zelanda. Un gran grupo de pequeños icebergs (el más grande de unos 1.000 metros de longitud) fueron vistos frente a la costa sureste de la isla, y uno de ellos se acercó lo suficientemente a la costa como para ser visible desde las colinas sobre la ciudad de Dunedin . Si realmente se trataba de los restos de este desprendimiento, en el transcurso de cinco años y medio habrían viajado lentamente hacia el norte y también hacia el este alrededor de más de la mitad del mundo, un viaje de unos 13.500 kilómetros. [52]
Entre el 12 y el 13 de enero de 2010, un área de hielo marino mayor que el estado de Rhode Island , o una séptima parte del tamaño de Gales , se desprendió de la plataforma de hielo Ronne-Filchner y se rompió en muchos pedazos más pequeños. El espectrorradiómetro de imágenes de resolución moderada (MODIS) de los satélites Aqua y Terra de la NASA capturó este evento en esta serie de imágenes similares a fotografías. [53]
En mayo de 2021, el Iceberg A-76 se desprendió de la esquina noroeste de la plataforma. Con 4.320 km 2 , [54] es más grande que Mallorca , varias veces más grande que el Iceberg A-74 que se partió el mismo año, o aproximadamente el 14% del tamaño de Bélgica .
El hielo de la plataforma de hielo Filchner-Ronne puede tener un espesor de hasta 600 m; el agua debajo tiene unos 1400 m de profundidad en el punto más profundo.
El programa internacional Filchner-Ronne Ice Shelf (FRISP) se inició en 1973 para estudiar la plataforma de hielo. [55]
Un estudio publicado en Nature en 2012 por científicos del Instituto Alfred Wegener para la Investigación Polar y Marina en Alemania, y financiado por la iniciativa Ice2Sea , predice la desaparición de la vasta plataforma de hielo de 450.000 km 2 (170.000 millas cuadradas) en la Antártida para el final. del siglo, lo que podría – indirectamente – sumar hasta 4,4 mm (0,17 pulgadas) de aumento del nivel del mar cada año. [56]La plataforma de hielo de Ellesmere se redujo en un 90% en el siglo XX, quedando separadas las plataformas de hielo Alfred Ernest , Ayles , Milne , Ward Hunt y Markham . Un estudio de 1986 de las plataformas de hielo canadienses encontró que 48 km 2 (3,3 kilómetros cúbicos) de hielo se desprendieron de las plataformas de hielo Milne y Ayles entre 1959 y 1974. [57] La plataforma de hielo Ayles se desprendió por completo el 13 de agosto de 2005. The Ward Hunt La plataforma de hielo, la sección restante más grande de hielo marino grueso (>10 metros (33 pies)) fijado a la tierra a lo largo de la costa norte de la isla Ellesmere, perdió 600 kilómetros cuadrados (230 millas cuadradas) de hielo en un desprendimiento masivo en 1961-1962. [58] Su espesor disminuyó aún más en un 27% (13 metros (43 pies)) entre 1967 y 1999. [59] En el verano de 2002, la plataforma de hielo Ward experimentó otra ruptura importante, [60] y otros casos notables También sucedió en 2008 y 2010. [61] El último remanente que permaneció prácticamente intacto, la plataforma de hielo Milne, también experimentó finalmente una ruptura importante a fines de julio de 2020, perdiendo más del 40% de su área. [62]
La plataforma de hielo de Ellesmere era la plataforma de hielo más grande del Ártico y abarcaba unos 9.100 kilómetros cuadrados (3.500 millas cuadradas) de la costa norte de la isla de Ellesmere , Nunavut , Canadá. [63] La plataforma de hielo fue documentada por primera vez por la expedición británica al Ártico de 1875-1876, en la que el grupo del teniente Pelham Aldrich fue desde el cabo Sheridan hasta el cabo Alert . [64] La masa continua de la plataforma de hielo de Ellesmere había estado en su lugar durante al menos 3.000 años. [63]
Durante el siglo XX, la plataforma de hielo de Ellesmere se dividió en seis plataformas separadas. De oeste a este, estas eran la plataforma de hielo Serson , la plataforma de hielo Petersen, la plataforma de hielo Milne , la plataforma de hielo Ayles , la plataforma de hielo Ward Hunt y la plataforma de hielo Markham . [65] Las piezas más pequeñas continuaron desintegrándose.
En abril de 2000, imágenes de satélite revelaron que había comenzado a formarse una gran grieta en la plataforma Ward Hunt, y en 2003 se anunció que la capa de hielo se había dividido completamente en dos en 2002, liberando un enorme charco de agua dulce del lago más grande de la plataforma epishelf. en el hemisferio norte, ubicado en el fiordo Disraeli. [66] En abril de 2008, los científicos descubrieron que la plataforma se fracturó en docenas de grietas profundas y multifacéticas. [67]
El 13 de agosto de 2005, la plataforma de hielo de Ayles , que estaba situada aproximadamente a 800 km (500 millas) al sur del Polo Norte , se separó de la costa formando la gigante isla de hielo de Ayles , de 37 metros (121 pies) de espesor y que medía alrededor de 14 por 5 km (8,7 por 3,1 millas) de tamaño con un área de aproximadamente 66 km 2 (25 millas cuadradas) o 2,6 km 3 (0,62 millas cúbicas) de volumen. [63]
La plataforma de hielo Milne era el segundo segmento más grande de la antigua plataforma de hielo Ellesmere. Sufrió una desintegración del 40% en julio de 2020 con la pérdida de un campo de investigación, incluidos instrumentos para medir el flujo de agua. [68]Los icebergs flotan en agua salada, pero se forman a partir de hielo glacial de agua dulce.
Debido a que Thwaites se encuentra debajo del nivel del mar en un terreno que se aleja de la costa, es probable que el agua cálida se derrita tierra adentro, debajo del glaciar mismo, liberando su parte inferior del lecho de roca. Un colapso de todo el glaciar, que algunos investigadores creen que está a sólo unos siglos de distancia, elevaría el nivel global del mar en 65 centímetros.
Mueller estimó inicialmente que se habían desprendido 1,5 millas cuadradas de hielo de la plataforma, pero aumentó esa cifra a ocho millas cuadradas después de estudiar los datos más de cerca. "Lo que sea que haya mantenido en equilibrio esta plataforma de hielo durante 3.000 años ya no la mantiene en equilibrio", dijo a Reuters, añadiendo que a él tampoco le sorprendería ver más hielo desprendiéndose de la plataforma Ward Hunt este año.
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