Capa de hielo de Groenlandia


La capa de hielo de Groenlandia (en danés : Grønlands indlandsis , groenlandés : Sermersuaq ) es un vasto cuerpo de hielo que cubre 1.710.000 kilómetros cuadrados (660.000 millas cuadradas), aproximadamente el 79% de la superficie de Groenlandia .

Capa de hielo de Groenlandia

Es el segundo cuerpo de hielo más grande del mundo, después de la capa de hielo de la Antártida . La capa de hielo tiene casi 2.900 kilómetros (1.800 millas) de largo en dirección norte-sur, y su mayor ancho es de 1.100 kilómetros (680 millas) a una latitud de 77 ° N , cerca de su margen norte. La altitud media del hielo es de 2.135 metros (7.005 pies). [1] El grosor es generalmente de más de 2 km (1,2 millas) y más de 3 km (1,9 millas) en su punto más grueso. Además de la gran capa de hielo, los glaciares aislados y pequeños casquetes polares cubren entre 76.000 y 100.000 kilómetros cuadrados (29.000 y 39.000 millas cuadradas) alrededor de la periferia. Si se derritieran los 2.850.000 kilómetros cúbicos (684.000 millas cúbicas) de hielo, se produciría un aumento global del nivel del mar de 7,2 m (24 pies). [2] A veces se hace referencia a la capa de hielo de Groenlandia con el término hielo interior , o su equivalente danés, indlandsis . A veces también se le conoce como capa de hielo .

La presencia de sedimentos en balsa de hielo en núcleos de aguas profundas recuperados del noroeste de Groenlandia, en el estrecho de Fram y el sur de Groenlandia indicó la presencia más o menos continua de una capa de hielo o capas de hielo que cubrían partes importantes de Groenlandia durante los últimos 18 años. millones de años. Desde hace unos 11 millones de años hasta hace 10 millones de años, la capa de hielo de Groenlandia se redujo considerablemente de tamaño. La capa de hielo de Groenlandia se formó en el Mioceno medio por la coalescencia de casquetes polares y glaciares. Hubo una intensificación de la glaciación durante el Plioceno tardío . [3] La capa de hielo se formó en relación con el levantamiento de las tierras altas de Groenlandia occidental y Groenlandia oriental. Las montañas de Groenlandia Occidental y Oriental constituyen márgenes continentales pasivos que se elevaron en dos fases, hace 10 y 5 millones de años , en la época del Mioceno . [A] El modelado por computadora muestra que el levantamiento habría permitido la glaciación al producir un aumento de la precipitación orográfica y enfriar las temperaturas de la superficie . [4] El hielo más antiguo conocido en la capa de hielo actual tiene hasta 1.000.000 de años. [5] Los núcleos de hielo también registran impactos humanos, como el plomo del Imperio Romano. [6]

El peso del hielo ha deprimido la zona central de Groenlandia; la superficie del lecho rocoso está cerca del nivel del mar en la mayor parte del interior de Groenlandia, pero las montañas se encuentran alrededor de la periferia, confinando la capa a lo largo de sus márgenes. Si el hielo desapareciera repentinamente, Groenlandia probablemente aparecería como un archipiélago , al menos hasta que la isostasia levantara la superficie terrestre por encima del nivel del mar una vez más. La superficie del hielo alcanza su mayor altitud en dos cúpulas o crestas alargadas de norte a sur. La cúpula sur alcanza casi los 3.000 metros (10.000 pies) en las latitudes 63 ° - 65 ° N ; la cúpula norte alcanza unos 3.290 metros (10.800 pies) aproximadamente a una latitud de 72 ° N (la cuarta "cumbre" más alta de Groenlandia ). Las crestas de ambas cúpulas se desplazan al este de la línea central de Groenlandia. La capa de hielo no confinada no llega al mar a lo largo de un frente amplio en ningún lugar de Groenlandia, por lo que no se forman grandes plataformas de hielo. El margen de hielo apenas llega al mar, sin embargo, en una región de topografía irregular en el área de Melville Bay al sureste de Thule. Los grandes glaciares de salida , que son lenguas restringidas de la capa de hielo, se mueven a través de los valles limítrofes alrededor de la periferia de Groenlandia para desembocar en el océano, produciendo los numerosos icebergs que a veces se encuentran en las rutas de navegación del Atlántico norte. El más conocido de estos glaciares de salida es el glaciar Jakobshavn (en groenlandés : Sermeq Kujalleq ), que, en su término, fluye a velocidades de 20 a 22 metros o 66 a 72 pies por día.

En la capa de hielo, las temperaturas son generalmente sustancialmente más bajas que en otras partes de Groenlandia. Las temperaturas medias anuales más bajas, alrededor de -31 ° C (-24 ° F), ocurren en la parte norte-central del domo norte, y las temperaturas en la cresta del domo sur son alrededor de -20 ° C (-4 ° F ). [ cita requerida ] El 22 de diciembre de 1991, se registró una temperatura de -69,6 ° C (-93,3 ° F) en una estación meteorológica automática cerca de la cima topográfica de la capa de hielo de Groenlandia, lo que la convierte en la temperatura más baja jamás registrada en el hemisferio norte . El récord pasó desapercibido durante más de 28 años y finalmente fue reconocido en 2020 [7].

Derretimiento del hielo durante julio de 2012, imágenes creadas por la NASA muestran el proceso en el verano
"> File:NASA scientist Eric Rignot provides a narrated tour of Greenland’s moving ice sheet.ogvReproducir medios
El científico de la NASA Eric Rignot ofrece un recorrido narrado sobre la capa de hielo de Groenlandia.

La capa de hielo como registro de climas pasados

La capa de hielo, que consta de capas de nieve comprimida de más de 100.000 años, contiene en su hielo el registro más valioso de climas pasados ​​de la actualidad. En las últimas décadas, los científicos han perforado núcleos de hielo de hasta 4 kilómetros (2,5 millas) de profundidad. Los científicos, utilizando esos núcleos de hielo, han obtenido información sobre (sustitutos de) temperatura , volumen oceánico, precipitación, química y composición de gases de la atmósfera inferior, erupciones volcánicas, variabilidad solar, productividad de la superficie del mar, extensión del desierto e incendios forestales. Esta variedad de variables climáticas es mayor que en cualquier otro registrador natural del clima, como los anillos de los árboles o las capas de sedimentos. [ cita requerida ] El sedimento subglacial de ~ 1.4 km debajo del hielo almacenado desde 1966 indica que Groenlandia estaba completamente libre de hielo y vegetaba al menos una vez en el último millón de años. Esto no se esperaba y puede mostrar que Groenlandia es más frágil y sensible al cambio climático de lo que se pensaba. [8] [9]

La capa de hielo que se derrite

Resumen

Muchos científicos que estudian la ablación del hielo en Groenlandia consideran que un aumento de la temperatura de dos o tres grados centígrados provocaría el derretimiento completo del hielo de Groenlandia y dejaría Groenlandia completamente sumergida en agua. [10] Situada en el Ártico , la capa de hielo de Groenlandia es especialmente vulnerable al cambio climático . Se cree que el clima ártico se está calentando rápidamente y se proyectan cambios de contracción mucho mayores en el Ártico . [11] La capa de hielo de Groenlandia ha experimentado un derretimiento récord en los últimos años desde que se han mantenido registros detallados y es probable que contribuya sustancialmente al aumento del nivel del mar, así como a posibles cambios en la circulación oceánica en el futuro. Se ha argumentado que el área de la lámina que experimenta el derretimiento aumentó en aproximadamente un 16% entre 1979 (cuando comenzaron las mediciones) y 2002 (datos más recientes). El área de fusión en 2002 rompió todos los récords anteriores. [11] El número de terremotos glaciares en el glaciar Helheim y los glaciares del noroeste de Groenlandia aumentó sustancialmente entre 1993 y 2005. [12] En 2006, los cambios mensuales estimados en la masa de la capa de hielo de Groenlandia sugieren que se está derritiendo a una velocidad de aproximadamente 239 kilómetros cúbicos (57 millas cúbicas) por año. Un estudio más reciente, basado en datos reprocesados ​​y mejorados entre 2003 y 2008, informa una tendencia promedio de 195 kilómetros cúbicos (47 millas cúbicas) por año. [13] Estas mediciones provienen del satélite GRACE ( Experimento climático y recuperación de gravedad) de la agencia espacial estadounidense , lanzado en 2002, según informó la BBC. [14] Utilizando datos de dos satélites de observación terrestre, ICESAT y ASTER , un estudio publicado en Geophysical Research Letters (septiembre de 2008) muestra que casi el 75 por ciento de la pérdida de hielo de Groenlandia se remonta a pequeños glaciares costeros. [15]

Si se derritieran los 2.850.000 km 3 (684.000 millas cúbicas) de hielo, los niveles globales del mar subirían 7,2 m (24 pies). [2] Recientemente, han aumentado los temores de que el cambio climático continuado haga que la capa de hielo de Groenlandia cruce un umbral donde el derretimiento a largo plazo de la capa de hielo es inevitable. [16] [17] Los modelos climáticos proyectan que el calentamiento local en Groenlandia será de 3 ° C (5 ° F) a 9 ° C (16 ° F) durante este siglo. Los modelos de la capa de hielo proyectan que tal calentamiento iniciaría el derretimiento a largo plazo de la capa de hielo, lo que conduciría a un derretimiento completo de la capa de hielo (durante siglos), lo que resultaría en un aumento global del nivel del mar de aproximadamente 7 metros (23 pies). [11] Tal aumento inundaría casi todas las principales ciudades costeras del mundo . La rapidez con la que se produciría el derretimiento es un tema de discusión. Según el informe del IPCC 2001, [2] dicho calentamiento, si se evitara que siguiera aumentando después del siglo XXI, provocaría un aumento del nivel del mar de 1 a 5 metros durante el próximo milenio debido al derretimiento de la capa de hielo de Groenlandia. Algunos científicos han advertido que estas tasas de fusión son demasiado optimistas, ya que suponen una progresión lineal, en lugar de errática. James E. Hansen ha argumentado que múltiples retroalimentaciones positivas podrían conducir a la desintegración no lineal de la capa de hielo mucho más rápido de lo que afirma el IPCC. Según un artículo de 2007, "no encontramos evidencia de retrasos milenarios entre el forzamiento y la respuesta de la capa de hielo en los datos del paleoclima . Un tiempo de respuesta de la capa de hielo de siglos parece probable, y no podemos descartar grandes cambios en escalas de tiempo decenales que alguna vez fueron a gran escala. el derretimiento de la superficie está en marcha ". [18]

La zona de deshielo, donde el calor del verano convierte la nieve y el hielo en fango y estanques de agua de deshielo , se ha expandido a un ritmo acelerado en los últimos años. Cuando el agua de deshielo se filtra a través de las grietas de la capa, acelera el deshielo y, en algunas áreas, permite que el hielo se deslice más fácilmente sobre el lecho rocoso de abajo, acelerando su movimiento hacia el mar. Además de contribuir al aumento global del nivel del mar , el proceso agrega agua dulce al océano, lo que puede perturbar la circulación oceánica y, por lo tanto, el clima regional. [11] En julio de 2012, esta zona de deshielo se extendió al 97 por ciento de la capa de hielo. [19] Los núcleos de hielo muestran que eventos como este ocurren aproximadamente cada 150 años en promedio. La última vez que ocurrió un derretimiento tan grande fue en 1889. Este derretimiento en particular puede ser parte de un comportamiento cíclico; sin embargo, Lora Koenig, una glacióloga de Goddard, sugirió que "... si continuamos observando eventos de derretimiento como este en los próximos años, será preocupante". [20] [21] [22] El calentamiento global está aumentando el crecimiento de algas en la capa de hielo. Esto oscurece el hielo, lo que hace que absorba más luz solar y potencialmente aumenta la velocidad de fusión. [23]

El agua de deshielo alrededor de Groenlandia puede transportar nutrientes tanto en fases disueltas como en partículas al océano. [24] Las mediciones de la cantidad de hierro en el agua de deshielo de la capa de hielo de Groenlandia muestran que el derretimiento extenso de la capa de hielo podría agregar una cantidad de este micronutriente al Océano Atlántico equivalente a la agregada por el polvo en el aire. [25] Sin embargo, gran parte de las partículas y el hierro derivados de los glaciares alrededor de Groenlandia pueden quedar atrapados dentro de los extensos fiordos que rodean la isla [26] y, a diferencia del océano Austral HNLC, donde el hierro es un micronutriente limitante extenso, [27] la producción biológica en el Atlántico Norte está sujeto sólo a períodos muy limitados espacial y temporalmente de limitación de hierro. [28] No obstante, se observa una alta productividad en las inmediaciones de los principales glaciares de terminación marina alrededor de Groenlandia y esto se atribuye a las entradas de agua de deshielo que provocan la afluencia de agua de mar rica en macronutrientes. [29]

  • Hasta 2007, tasa de disminución de la altura de la capa de hielo en cm por año.

  • Modelado de los resultados del aumento del nivel del mar en diferentes escenarios de calentamiento.

  • Imagen de satélite de estanques de deshielo oscuro .

  • Cambio de albedo en Groenlandia

Observación e investigación desde 2010

La gota fría visible en las temperaturas medias globales de la NASA para 2015, el año más cálido registrado hasta 2015 (desde 1880): los colores indican la evolución de la temperatura ( NASA / NOAA ; 20 de enero de 2016). [30]

En un estudio de 2013 publicado en Nature , 133 investigadores analizaron un núcleo de hielo de Groenlandia del interglacial Eemian . Llegaron a la conclusión de que durante este período geológico, hace aproximadamente 130.000-115.000 años, el GIS (capa de hielo de Groenlandia) era 8 grados C más cálido que en la actualidad. Esto resultó en una disminución del espesor de la capa de hielo del noroeste de Groenlandia en 400 ± 250 metros, alcanzando elevaciones superficiales hace 122.000 años de 130 ± 300 metros más bajas que en la actualidad. [31]

Los investigadores han considerado que las nubes pueden mejorar el derretimiento de la capa de hielo de Groenlandia. Un estudio publicado en Nature en 2013 encontró que las nubes portadoras de líquido ópticamente delgadas extendieron esta zona de deshielo extrema de julio de 2012, [32] mientras que un estudio de Nature Communications en 2016 sugiere que las nubes en general mejoran la escorrentía de agua de deshielo de Groenlandia en más del 30% debido a a la disminución de volver a congelar agua de deshielo en el firn capa por la noche. [33]

Un estudio de 2015 realizado por los científicos del clima Michael Mann de Penn State y Stefan Rahmstorf del Instituto de Potsdam para la Investigación del Impacto Climático sugiere que la gota fría observada en el Atlántico Norte durante años de registros de temperatura es una señal de que la circulación de vuelco meridional del Océano Atlántico (AMOC) puede estar debilitándose. Publicaron sus hallazgos y concluyeron que la circulación de AMOC muestra una desaceleración excepcional en el último siglo, y que el deshielo de Groenlandia es un posible contribuyente. [34]

En agosto de 2020, los científicos informaron que el derretimiento de la capa de hielo de Groenlandia ha superado el punto de no retorno, según 40 años de datos satelitales. El cambio a un estado dinámico de pérdida de masa sostenida fue el resultado de una retirada generalizada en 2000-2005. [35]
En agosto de 2020, los científicos informaron que la capa de hielo de Groenlandia perdió una cantidad récord de hielo durante 2019. [36]

Un estudio publicado en 2016 por investigadores de la Universidad del Sur de Florida, Canadá y los Países Bajos, utilizó datos del satélite GRACE para estimar el flujo de agua dulce de Groenlandia. Concluyeron que la escorrentía de agua dulce se está acelerando y eventualmente podría causar una interrupción de AMOC en el futuro, lo que afectaría a Europa y América del Norte. [37]

Estados Unidos construyó una base secreta de propulsión nuclear, llamada Camp Century , en la capa de hielo de Groenlandia. [38] En 2016, un grupo de científicos evaluó el impacto ambiental y estimó que debido a los patrones climáticos cambiantes en las próximas décadas, el agua derretida podría liberar los desechos nucleares , 20.000 litros de desechos químicos y 24 millones de litros de aguas residuales sin tratar en el ambiente. Sin embargo, hasta ahora ni Estados Unidos ni Dinamarca se han hecho responsables de la limpieza. [39]

Un estudio internacional de 2018 descubrió que el efecto fertilizante del agua de deshielo alrededor de Groenlandia es muy sensible a la profundidad de la línea de tierra del glaciar a la que se libera. El retroceso de los grandes glaciares que terminan en aguas marinas hacia el interior de Groenlandia disminuirá el efecto fertilizante del agua de deshielo, incluso con mayores aumentos en el volumen de descarga de agua dulce. [40]

El 13 de agosto de 2020, Communications Earth and Environment, una revista de Nature Research, publicó un estudio sobre "Pérdida dinámica de hielo de la capa de hielo de Groenlandia impulsada por el retroceso sostenido de los glaciares". La situación se describió como pasada del "punto de no retorno" y se atribuyó a dos factores, "aumento de la escorrentía de agua de deshielo superficial y ablación de los glaciares de salida que terminan en el mar a través del desprendimiento y el derretimiento submarino, denominado descarga de hielo". [35] [41] [42]

El 20 de agosto de 2020, los científicos informaron que la capa de hielo de Groenlandia perdió una cantidad récord de 532 mil millones de toneladas métricas de hielo durante 2019, superando el antiguo récord de 464 mil millones de toneladas métricas en 2012 y volviendo a altas tasas de derretimiento, y brindan explicaciones para la reducción pérdida de hielo en 2017 y 2018. [36] [43]

El 31 de agosto de 2020, los científicos informaron que las pérdidas de la capa de hielo-observados en Groenlandia y la Antártida realizar un seguimiento de los peores escenarios del quinto informe de evaluación del IPCC 's de la subida del nivel del mar proyecciones . [44] [45] [46] [47]

Proceso de fusión desde 2000

  • Entre 2000 y 2001: el glaciar Petermann del norte de Groenlandia perdió 85 kilómetros cuadrados (33 millas cuadradas) de hielo flotante.
  • Entre 2001 y 2005: Sermeq Kujalleq se disolvió, perdió 93 kilómetros cuadrados (36 millas cuadradas) y creó conciencia en todo el mundo sobre la respuesta de los glaciares al cambio climático global. [48]
  • Julio de 2008: los investigadores que monitoreaban imágenes de satélite diarias descubrieron que una pieza de Petermann de 28 kilómetros cuadrados (11 millas cuadradas) se desprendió.
  • Agosto de 2010: una capa de hielo de 260 kilómetros cuadrados (100 millas cuadradas) se desprendió del glaciar Petermann. Investigadores del Servicio Canadiense de Hielo localizaron el parto a partir de imágenes satelitales de la NASA tomadas el 5 de agosto. Las imágenes mostraron que Petermann perdió aproximadamente una cuarta parte de su plataforma de hielo flotante de 70 kilómetros de largo (43 millas) . [49]
  • Julio de 2012: otra gran capa de hielo que duplica el área de Manhattan , de unos 120 kilómetros cuadrados (46 millas cuadradas), se desprendió del glaciar Petermann en el norte de Groenlandia. [50]
  • En 2015, el glaciar Jakobshavn partió un iceberg de unos 1.400 m (4.600 pies) de espesor con un área de 13 km 2 (5 millas cuadradas ). [10]
  • "> Reproducir medios

    Las mediciones satelitales de la capa de hielo de Groenlandia desde 1979 hasta 2009 revelan una tendencia a un mayor derretimiento.

  • "> Reproducir medios

    Se compararon los datos de los satélites MODIS y QuikSCAT de la NASA de 2007 para confirmar la precisión de diferentes observaciones de fusión.

  • "> Reproducir medios

    Esta animación narrada muestra el cambio acumulado en la elevación de la capa de hielo de Groenlandia entre 2003 y 2012.