En Territorio Antártico Británico, hay nuevos conocimientos sobre el lecho debajo de un remoto glaciar antártico
Base Rothera, Territorio Antártico Británico, Antártida.-Los científicos han descubierto un paisaje de colinas rocosas y llanuras suaves debajo del remoto glaciar Thwaites en la Antártida Occidental. Un equipo de investigadores utilizó imágenes sísmicas para mapear el área donde se asienta el hielo en el lecho, brindando nuevos conocimientos sobre el futuro de este enorme glaciar y cómo puede responder al cambio ambiental. Los resultados se presentan en la reunión de la Unión Europea de Geociencias (EGU) en Viena esta semana.
El glaciar Thwaites tiene el tamaño del Reino Unido (o el estado estadounidense de Florida) y es extremadamente remoto; Los sitios de estudio en el glaciar están a más de 1.600 kilómetros (alrededor de 1.000 millas) de la Estación de Investigación Rothera del Estudio Antártico Británico (BAS) del Reino Unido y de la Estación McMurdo del Programa Antártico de los Estados Unidos (USAP). Llevar a los científicos y al personal de apoyo a los sitios de campo implica transferir personas y equipos a través de múltiples campamentos, tractores especializados que tiran de múltiples trineos en una caminata prolongada (llamada travesía) y varios tipos diferentes de aviones para colocar a los equipos en las partes más interesantes del campo. glaciar.
Comprender la forma y las propiedades del lecho subyacente de Thwaites es importante porque afecta la rapidez con la que el glaciar retrocederá y contribuirá al aumento global del nivel del mar. La Colaboración Internacional sobre el Glaciar Thwaites, liderada por el Reino Unido y los Estados Unidos, está estudiando este glaciar que cambia rápidamente, cuyo colapso podría afectar significativamente los niveles globales del mar. Ya representa alrededor del cuatro por ciento del aumento mundial del nivel del mar, una cantidad que se ha más que duplicado desde mediados de los años noventa. Si el glaciar Thwaites colapsara, el nivel del mar aumentaría aproximadamente 60 cm, con consecuencias desastrosas para las personas de todo el mundo que viven cerca de la costa.
Durante dos temporadas de campo en el glaciar Thwaites en 2022-23 y 2023-24, un equipo colaborador de científicos del Instituto Alfred Wegener (AWI) de Alemania, el Centro Helmholtz de Investigación Polar y Marina, realizó la primera imagen sísmica de larga distancia de un hielo. arroyo, utilizando una travesía terrestre dirigida por BAS. Recolectaron cientos de kilómetros de datos sísmicos, alrededor de la distancia entre las ciudades de Cambridge y Newcastle en el Reino Unido, o Nueva York y Boston en los EE. UU., que revelan el carácter tanto a lo largo como a través del lecho de hielo debajo del glaciar Thwaites.
Los investigadores instalaron una fuente de vibración sísmica, una «placa» que se empuja sobre la superficie de la nieve y se pone en un movimiento vibrante que varía de lento a rápido durante varios segundos. Esto crea ondas sísmicas que pueden viajar a través de dos kilómetros de hielo y penetrar 200 metros más en el lecho debajo del glaciar. Los ecos de las olas se registraron con 480 geófonos a lo largo de un cable de 1,5 kilómetros, registrando reflejos dentro y debajo del hielo. El sistema fue remolcado durante más de 350 kilómetros, recopilando datos continuamente a medida que avanzaba.
El estudio reveló un paisaje variado, alternando entre regiones relativamente planas y lisas de unos pocos kilómetros de largo, donde prevalecen sedimentos blandos y masas de agua, y regiones de topografía más pronunciada, con montículos y colinas de decenas a cientos de metros de altura. Estas colinas suelen estar coronadas por afloramientos de lecho rocoso duro que impiden el flujo de hielo.
Las imágenes sísmicas también revelaron patrones dentro del hielo sobre el lecho. Estos «reflejos englaciales» se observaron con mayor frecuencia en áreas donde el lecho es más rugoso. Esto indica que se está produciendo una «deformación» en el hielo sobre estas partes rugosas del lecho y que los cristales de hielo se están reorientando según las tensiones predominantes. Esto significa que el hielo es mucho más blando en una dirección, pero mucho más duro en la otra. Los investigadores dicen que es una consideración crítica para los modelos de flujo de hielo representar con precisión el comportamiento dinámico del glaciar.
Además de estas imágenes sísmicas, siguiendo la misma travesía, otro equipo recopiló un radar de franja de alta resolución, una herramienta que proporciona un mapa local detallado del lecho debajo del hielo, comparable a las imágenes de satélite de la superficie de la Tierra. Al combinar ambos conjuntos de datos, los investigadores pudieron definir la extensión tridimensional de algunas de las características del lecho de hielo que influyen en el flujo del glaciar, como las cuencas y depresiones llenas de sedimentos.
Las características del lecho de hielo son uno de los datos más importantes de los modelos de capas de hielo que predicen la pérdida futura de la capa de hielo. Actualmente, los modelos intentan estimar las propiedades del lecho utilizando imágenes de satélite para calcular la velocidad superficial del glaciar. Con estos nuevos hallazgos, los modelos podrán proporcionar resultados más precisos sobre la forma en que el hielo fluye sobre los tramos rugosos y planos, o duros y blandos, del lecho y mejorar nuestra comprensión de cómo responderá el glaciar Thwaites a un océano más cálido y fusión más rápida en su frente.
El profesor Olaf Eisen, glaciólogo del Instituto Alfred Wegener, que dirigió el estudio sísmico, dice:
“Esta es la primera vez que tenemos una imagen tan clara de una parte tan grande del lecho de hielo. Esto tiene enormes ramificaciones para modelar la dinámica del flujo de hielo y comprender en qué medida el glaciar Thwaites podría contribuir al aumento del nivel del mar, lo que afectará a las comunidades costeras de todo el mundo, especialmente en el hemisferio norte”.
El agua cálida del mar de Amundsen circula bajo el borde flotante del glaciar, provocando que se derrita desde abajo. Este derretimiento levanta el hielo del lecho de roca que se encuentra debajo, lo que hace que fluya más rápido y eventualmente se retire a áreas de hielo más profundo y grueso, donde su retirada se acelerará aún más.
Por lo tanto, es importante comprender la forma del lecho subyacente de Thwaites porque afecta la rapidez con la que Thwaites se retirará y contribuirá al aumento del nivel del mar.
El Dr. Robert Larter, geofísico del British Antártico Survey y líder del ITGC en el Reino Unido, dice:
“El conocimiento de las características del lecho sobre el que fluye el glaciar Thwaites ha sido la información faltante más importante y necesaria para mejorar las predicciones sobre la rapidez con la que perderá hielo en el futuro. Estos nuevos resultados comienzan a llenar ese vacío”.
“La comparación de datos de estudios batimétricos recientes con perfiles de radar sobre el glaciar mostró similitudes entre el lecho del que ya se ha retirado el glaciar Thwaites y el lecho restante. Los nuevos datos sísmicos recopilados en alta mar confirman fuertes similitudes, pero los datos del lecho debajo del glaciar son la información más importante que necesitan los modelos numéricos de la capa de hielo que predicen la futura pérdida de hielo”.
Esta investigación es parte del proyecto GHOST de la Colaboración Internacional sobre Glaciares Thwaites (ITGC), que utiliza datos geofísicos para observar las características del hielo y el lecho rocoso de Thwaites.
El Dr. Alex Brisbourne, geofísico de glaciares e investigador principal del proyecto GHOST, acaba de regresar de 12 semanas de trabajo en el glaciar Thwaites en la Antártida, donde las temperaturas alcanzaron hasta -30 grados. Él dice:
“Estos datos son una parte clave de la investigación a gran escala del equipo GHOST sobre qué controla el flujo del glaciar Thwaites. Esto llevó mucho tiempo y requirió un esfuerzo increíble en todos los ámbitos, desde los científicos y el personal de campo dentro y fuera del hielo, hasta el personal de logística y apoyo en casa y en la Antártida. Un mejor conocimiento de lo que hay debajo de Thwaites nos permite hacer proyecciones más confiables sobre cómo responderá al calentamiento del clima y del océano. Estos hallazgos nos acercan un paso más hacia la comprensión de lo que le deparará el futuro a Thwaites”. (El Territorio Antártico Británico, es una región en la Antártida, dependiente del Reino Unido
