Datos satelitales de la Antártida ofrecen nueva perspectiva sobre la disminución del hielo marino: DTU de Dinamarca

Copenhague, Dinamarca, Europa.- Un investigador del Departamento de Investigación y Tecnología Espacial (DTU) y un grupo de estudiantes han utilizado datos satelitales únicos para crear una imagen de la extensión del hielo marino antártico desde principios de la década de 1970. Este nuevo mapeo podría contribuir a una mejor comprensión de los acontecimientos de los últimos años, donde la extensión del hielo marino ha alcanzado mínimos históricos.

En 2016, la extensión del hielo marino en la Antártida se redujo drásticamente. Anteriormente, el hielo se había mantenido estable y presentaba un ligero aumento. La pérdida de hielo marino antártico en un año igualó la pérdida total de hielo marino ártico en 40 años.

Desde 2016, el hielo marino antártico se ha mantenido en un nivel bajo, tanto en invierno, cuando alcanza su máxima extensión, como en verano, cuando es mínimo.

En 2023, el hielo marino antártico alcanzó sus niveles más bajos registrados tanto en invierno como en verano. Durante el invierno, cubrió una superficie de 17 millones de kilómetros cuadrados, mientras que en verano, fue de tan solo 1,79 millones de kilómetros cuadrados, aproximadamente un 20 % inferior a los niveles anteriores a 2016.

A finales de marzo, cuando el hielo marino antártico de verano suele alcanzar su extensión mínima, los niveles mínimos históricos parecían persistir, con tan solo 1,98 millones de kilómetros cuadrados. Este fue el cuarto año consecutivo con un mínimo inferior a 2,0 millones de kilómetros cuadrados.

Sin embargo, un escenario similar podría haber ocurrido a principios de la década de 1970, según el experto en hielo marino y profesor asociado de Espacio de la DTU, Rasmus Tonboe. Junto con un grupo de estudiantes de la DTU, ha recopilado una imagen de la extensión del hielo marino en la década de 1970 utilizando datos antiguos únicos de satélites experimentales. Explica que, en aquel entonces, la extensión del hielo marino también disminuyó repentinamente tras mantenerse estable o experimentar un ligero aumento durante varios años, antes de comenzar a crecer de nuevo hasta 2016.

«Esto indica que algo podría haber ocurrido con la extensión del hielo marino entre principios y mediados de la década de 1970, similar a lo que hemos observado desde 2016: un período de crecimiento seguido de una drástica disminución en un corto periodo», explica.

«Sin embargo, también observamos que la extensión del hielo comenzó a crecer ligeramente de nuevo a finales de la década de 1970. Observar variaciones históricas tan significativas en la extensión del hielo marino nos permite investigar la dinámica del sistema de hielo marino antártico durante un período anterior a que las presiones del calentamiento global se intensificaran tanto como lo son hoy. Esto resulta particularmente intrigante, ya que el hielo marino antártico, o su ausencia, influye en el derretimiento del hielo terrestre y, en consecuencia, en el aumento del nivel del mar». Reducir la extensión del hielo marino en un período crucial

Hasta la fecha, los esfuerzos del equipo han dado como resultado un artículo científico publicado en la revista Earth System Science Data (ESSD) y otro en Remote Sensing Applications.

«Hemos ampliado la serie temporal en sentido inverso analizando datos antiguos proporcionados por la NASA y depurándolos de ruido. Esto nos ha permitido reducir la brecha en el monitoreo de la extensión del hielo marino antártico durante este período crucial», explica Rasmus Tonboe.

Los datos revelan que entre 1972 y 1974, la extensión del hielo marino fue relativamente alta, comparable a la de 2016, cuando cubría 19 millones de kilómetros cuadrados en invierno. Posteriormente, se observó un descenso entre 1975 y 1977, aunque faltan datos precisos de 1978. A partir de entonces, los datos satelitales muestran un aumento gradual de la extensión del hielo marino hasta 2016.

«Si logramos comprender mejor los procesos que subyacen a estos cambios relativamente repentinos en la extensión del hielo marino, también estaremos mejor preparados para predecir si el cambio observado en 2016 podría revertirse, permitiendo una mayor formación de hielo marino, o si fue el comienzo de un descenso a largo plazo. Este conocimiento es esencial para comprender el cambio climático y sus futuros impactos en el aumento del nivel del mar y la temperatura global», afirma Rasmus Tonboe.

Un algoritmo descubre el hielo en los datos satelitales

Rasmus Tonboe y sus estudiantes han examinado datos de múltiples satélites para obtener una imagen más precisa de la extensión del hielo marino durante el período «oscuro» de la década de 1970.

La investigación se basa, en particular, en datos de los satélites Nimbus 5 y 6 de la NASA, con instrumentos de medición de microondas a bordo. El Nimbus 5, equipado con ESMR y NEMS, y el Nimbus 6, que transportaba SCAMS y ESMR, ambos estuvieron operativos en la década de 1970. El Nimbus 5 fue el primer satélite capaz de observar el hielo marino antártico, con datos disponibles que se remontan a 1972.

Sin embargo, extraer datos de las antiguas grabaciones satelitales ha resultado ser un desafío.

«Afortunadamente, trabajo con estudiantes increíblemente hábiles que han desarrollado modelos para calcular la extensión del hielo marino. Por ejemplo, un modelo que puede convertir datos de imágenes satelitales en antiguos archivos TIF de películas escaneadas en conjuntos de datos sobre la extensión del hielo marino en un área determinada. También hemos desarrollado un algoritmo de IA que estima las incertidumbres en los cálculos, lo que nos permite tenerlas en cuenta», explica Rasmus Tonboe.

«Esto nos ha permitido… reconstruir una imagen que se encuentra entre las más precisas de este período. Ha llamado la atención de investigadores de todo el mundo en este campo, quienes están muy interesados ​​en nuestro proyecto, lo cual, por supuesto, nos complace enormemente.

El hielo marino ayuda a retener el hielo en tierra firme.

En los últimos años, grandes cantidades de hielo han desaparecido de la Antártida continental.

Entre 2002 y 2023, el continente perdió aproximadamente 150 gigatoneladas de hielo al año. Este derretimiento ha contribuido a un aumento global del nivel del mar de 0,4 milímetros al año durante este período. En comparación, Groenlandia pierde alrededor de 270 gigatoneladas de hielo terrestre al año.

La preocupación con respecto a la Antártida radica en que la estabilidad de la capa de hielo de la Antártida Occidental podría verse afectada por el cambio climático, lo que podría acelerar el derretimiento de este enorme continente y provocar un aumento significativo del nivel del mar a nivel global.

Estudios recientes muestran que el derretimiento de las plataformas de hielo antárticas (lenguas de hielo que se extienden desde la tierra hasta el mar) está relacionado con la retirada del hielo marino. El hielo marino ayuda a retener grandes cantidades de hielo terrestre. Cuando el hielo marino disminuye, agrava el hielo terrestre. Pérdida debido a una compleja interacción de factores, incluyendo el efecto albedo, que calienta el aire y las aguas alrededor de la Antártida.

«Cuando el hielo marino se ve afectado por el cambio climático, es señal de que todas las demás partes del sistema también están experimentando cambios», afirma Rasmus Tonboe.

«Por eso es tan crucial comprender qué está sucediendo con el hielo marino y los procesos que impulsan los cambios, tanto en la actualidad como a lo largo del tiempo».