El ‘problema del hielo perdido’ tiene una explicación

El ‘problema del hielo perdido’ tiene una explicación

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El problema buscaba reconciliar la altura del nivel del mar con el espesor de los glaciares.

Durante los períodos glaciares, el nivel del mar desciende debido a que se almacenan grandes cantidades de agua en los enormes glaciares del interior. Sin embargo, hasta la fecha, los modelos informáticos no han podido conciliar la altura del nivel del mar con el grosor de los glaciares.

Utilizando nuevos e innovadores cálculos, un equipo de investigadores climáticos dirigido por el Instituto Alfred Wegener ha logrado explicar esta discrepancia. El estudio podría hacer avanzar significativamente la investigación sobre la historia climática de nuestro planeta.

Durante las transiciones de glaciares a interglaciares, los glaciares de Groenlandia y de América del Norte y Europa aumentan y disminuyen durante decenas de miles de años. Cuanta más agua se almacena en los poderosos glaciares, menos hay en los océanos y más bajo es el nivel del mar.

Los investigadores del clima están investigando ahora hasta qué punto los glaciares podrían derretirse en los próximos siglos debido al cambio climático antropogénico y cuánto aumentaría el nivel del mar como resultado. Para hacerlo, ellos miran hacia atrás en el pasado. Si pueden comprender el crecimiento y el derretimiento del hielo durante los glaciares e interglaciares pasados, podrán sacar valiosas conclusiones sobre el futuro.

El ‘problema del hielo perdido’

Sin embargo, reconstruir el pasado distante no es tarea fácil, porque el grosor de los glaciares y el nivel del mar no se pueden medir directamente. En consecuencia, los investigadores del clima deben recopilar minuciosamente pruebas que luego puedan utilizar para formarse una imagen del pasado.

El problema: surgen diferentes imágenes, dependiendo del tipo de evidencia recolectada. No podemos decir con absoluta certeza cómo era realmente la situación hace diez mil años. Este «problema del hielo perdido» permaneció sin resolver durante muchos años. Describe la incongruencia de dos diferentes enfoques científicos que buscaban reconciliar la altura del nivel del mar y el espesor del glaciar en el pico del último glaciar, hace 20.000 años.

elevación de la superficie del hielo hace 20.000

Imagen: Elevación de la superficie del hielo: hace 20.000 años (: Alfred-Wegener-Institut/Evan Gowan)

Un equipo de expertos en clima dirigido por Evan Gowan del Instituto Alfred Wegener, Centro Helmholtz para la Investigación Polar y Marina (AWI) en Bremerhaven ha resuelto ahora el problema utilizando un nuevo método. «Parece que hemos encontrado una nueva forma de reconstruir el pasado desde hace 80.000 años», dice el Dr. Gowan, quien ha estado investigando el problema durante aproximadamente una década.

Análisis de sedimentos versus modelado climático global

El «problema del hielo perdido» se basa, por un lado, en un análisis de sedimentos de muestras de núcleos recogidas del fondo marino en los trópicos. Estos contienen rastros de corales que aún hoy pueden decirnos hasta qué punto el nivel del mar subió o bajó durante milenios. ¿Por qué?

Porque los corales solo viven en aguas bien iluminadas cerca de la superficie del océano. Los núcleos de sedimentos indican que hace 20.000 años, el nivel del mar en los trópicos implicaba que el nivel del mar era aproximadamente 130 metros más bajo de lo que es hoy. Por otro lado, modelos anteriores han sugerido que hace 20.000 años las masas glaciales no eran lo suficientemente grandes para explicar un nivel del mar tan bajo.

Para ser más precisos, para que el nivel del mar fuera tan bajo, a escala global tendría que haberse congelado un volumen adicional de agua con el doble de la masa de la capa de hielo de Groenlandia; de ahí el «problema del hielo perdido».

glaciar Piedmont, Groenlandia

Comprender el comportamiento de los glaciares

Con su nuevo método, Gowan ha reconciliado ahora el nivel del mar y la masa del glaciar: según sus cálculos, el nivel del mar en ese momento era de 116 metros más bajo de lo que es hoy. Según su enfoque, no hay discrepancias en términos de masa glaciar.

A diferencia del modelo global anterior, Gowan examinó de cerca las condiciones geológicas en las regiones glaciares: ¿Qué tan empinada era la superficie del hielo? ¿Dónde fluyeron los glaciares? ¿Cuánto resistieron las rocas y el sedimento en la base del hielo al flujo de hielo? Su modelo considera todos estos aspectos. También tiene en cuenta hasta qué punto la capa de hielo presionó la corteza terrestre en las áreas respectivas.

«Eso depende de qué tan viscoso sea el manto subyacente», explica Gowan. «Basamos nuestros cálculos en diferentes viscosidades del manto y, por lo tanto, llegamos a diferentes masas de hielo». Las masas de hielo resultantes ahora se pueden reconciliar con el nivel del mar sin ninguna discrepancia.

elevación del hielo glacial en la actualidad

imagen: Elevación de la superficie del hielo, tiempo presente (: Alfred-Wegener-Institut/Evan Gowan)

El modelo establecido es defectuoso

El reciente artículo de Gowan y su equipo reexamina críticamente el método científico establecido desde hace mucho tiempo que se utiliza para estimar las masas de los glaciares: el método de isótopos de oxígeno. Los isótopos son átomos del mismo elemento que tienen diferentes números de neutrones y, por lo tanto, diferentes masas.

El oxígeno, por ejemplo, tiene un isótopo 16O más ligero y un isótopo 18O más pesado. Según la teoría convencional, el 16O más ligero se evapora de los océanos, mientras que el 18O más pesado permanece en el agua. En consecuencia, durante los glaciares, cuando se forman grandes glaciares tierra adentro y disminuye el volumen de agua en los océanos, la concentración de 18O en los océanos debería aumentar.

Sin embargo, como se ha demostrado, este modelo establecido produce discrepancias cuando se trata de conciliar la altura del nivel del mar y las masas de los glaciares para el período de hace 20.000 años y antes.

«Durante muchos años, el modelo de isótopos se ha utilizado con frecuencia para determinar el volumen de hielo de los glaciares hasta hace varios millones de años. Nuestro estudio cuestiona la fiabilidad de este método», dice Gowan. Su objetivo es utilizar ahora su nuevo método para mejorar el método tradicional de isótopos de oxígeno.

La investigación se publicó ayer en la revista Nature Communications: A new global ice sheet reconstruction for the past 80.000 years

Vía: Vistalmar

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