Mapa de Groenlandia con cambios de temperatura. Crédito de la imagen: ESA. Click para agrandar.
Los investigadores han utilizado más de una década de datos de altímetros de radar en los satélites ERS de la ESA para producir la imagen más detallada de los cambios de grosor en la capa de hielo de Groenlandia.
Un equipo dirigido por Noruega usó los datos de ERS para medir los cambios de elevación en la capa de hielo de Groenlandia desde 1992 hasta 2003, encontrando un crecimiento reciente en las secciones interiores estimadas en alrededor de seis centímetros por año durante el período de estudio. La investigación debe ser publicada por Science Magazine en noviembre, y se publicó en el Science Express en línea el 20 de octubre.
Los altímetros de radar ERS funcionan enviando 1800 pulsos de radar separados a la Tierra por segundo y luego registrando cuánto tardan sus ecos en recuperarse 800 kilómetros hacia la plataforma satelital. El sensor cronometra el viaje de sus pulsos hasta menos de un nanosegundo para calcular la distancia al planeta debajo con una precisión máxima de dos centímetros.
La ESA ha tenido al menos un altímetro de radar en funcionamiento en órbita polar desde julio de 1991, cuando se lanzó ERS-1. La primera nave espacial de observación de la Tierra de la ESA se unió al ERS-2 en abril de 1995, luego el satélite Envisat de diez instrumentos en marzo de 2002.
El resultado es un conjunto de datos a largo plazo científicamente valioso que cubre los océanos y la tierra de la Tierra, así como los campos de hielo, que se pueden utilizar para reducir la incertidumbre sobre si las capas de hielo terrestres están creciendo o disminuyendo a medida que aumenta la preocupación sobre los efectos del calentamiento global.
La capa de hielo que cubre la isla más grande de Groenlandia tiene un área de 1 833 900 kilómetros cuadrados y un espesor promedio de 2.3 kilómetros. Es la segunda concentración más grande de agua dulce congelada en la Tierra y si se derritiera por completo, el nivel del mar global aumentaría en hasta siete metros.
La afluencia de agua dulce al Atlántico Norte a partir de cualquier aumento en la fusión de la capa de hielo de Groenlandia también podría debilitar la corriente del Golfo, lo que podría afectar gravemente el clima del norte de Europa y el resto del mundo.
Los esfuerzos para medir los cambios en la capa de hielo de Groenlandia utilizando observaciones de campo, aviones y satélites han mejorado el conocimiento científico durante la última década, pero aún no existe una evaluación de consenso del balance de masa general de la capa de hielo. Sin embargo, hay evidencia de derretimiento y adelgazamiento en las áreas marginales costeras en los últimos años, así como indicios de que los grandes glaciares de Groenlandia pueden surgir, posiblemente en respuesta a las variaciones climáticas.
Mucho menos conocidos son los cambios que ocurren en la vasta área interior elevada de la capa de hielo. Por lo tanto, un equipo internacional de científicos: del Centro Nansen de Percepción Remota y Ambiental de Noruega (NERSC), el Centro Mohn-Sverdrup para Estudios Oceánicos Globales y Oceanografía Operacional y el Centro Bjerknes para la Investigación del Clima, el Centro Internacional de Percepción Remota y Ambiental Nansen de Rusia y los Estados Unidos 'Centro de Investigación de Análisis de Sistemas Ambientales - se vieron obligados a derivar y analizar el conjunto de datos continuo más largo de observaciones de altímetro satelital de las elevaciones de la capa de hielo de Groenlandia.
Al combinar decenas de millones de puntos de datos de ERS-1 y ERS-2, el equipo determinó patrones espaciales de variaciones y cambios de elevación de superficie durante un período de 11 años.
El resultado es una imagen mixta, con un aumento neto de 6,4 centímetros por año en el área interior por encima de los 1500 metros de elevación. Por debajo de esa altitud, la tasa de cambio de elevación es menos 2.0 cm por año, coincidiendo ampliamente con el adelgazamiento reportado en los márgenes de la capa de hielo. Sin embargo, la tendencia por debajo de los 1500 metros no incluye las áreas marginales de fuerte pendiente donde los datos actuales del altímetro son inutilizables.
El aumento promediado espacialmente es de 5,4 cm por año sobre el área de estudio, cuando se corrige por el levantamiento posterior a la Edad de Hielo del lecho de roca debajo de la capa de hielo. Estos resultados son notables porque contrastan con los hallazgos científicos anteriores sobre el equilibrio en el hielo de alta elevación de Groenlandia.
El equipo, dirigido por el profesor Ola M. Johannessen de NERSC, atribuye este crecimiento interior de la capa de hielo de Groenlandia al aumento de las nevadas vinculadas a la variabilidad en la circulación atmosférica regional conocida como la Oscilación del Atlántico Norte (NAO). Descubierto por primera vez en la década de 1920, la NAO actúa de manera similar al fenómeno de El Niño en el Pacífico, contribuyendo a las fluctuaciones climáticas en el Atlántico Norte y Europa.
Al comparar sus datos con un índice de la NAO, los investigadores establecieron una relación directa entre el cambio de elevación de la capa de hielo de Groenlandia y las fuertes fases positivas y negativas de la NAO durante el invierno, que controlan en gran medida los patrones de temperatura y precipitación en Groenlandia.
El profesor Johannessen comentó: "Esta fuerte correlación negativa entre los cambios de elevación en invierno y el índice NAO sugiere un papel subestimado de la temporada de invierno y el NAO para los cambios de elevación: un comodín en los escenarios de equilibrio de masa de la capa de hielo de Groenlandia bajo el calentamiento global".
Advirtió que el reciente crecimiento encontrado por la encuesta de altimetría de radar no refleja necesariamente una tendencia a largo plazo o futura. Con la variabilidad natural en el ciclo climático de alta latitud que incluye que la NAO es muy grande, incluso un conjunto de datos de 11 años sigue siendo corto.
"Existe claramente la necesidad de un monitoreo continuo utilizando nuevos altímetros satelitales y otras observaciones, junto con modelos numéricos para calcular el presupuesto de masas de la capa de hielo de Groenlandia", agregó Johannessen.
Los estudios de modelado del balance de masa de la capa de hielo de Groenlandia bajo el calentamiento global de efecto invernadero han demostrado que los aumentos de temperatura de hasta aproximadamente 3ºC conducen a cambios positivos en el equilibrio de masa a altas elevaciones, debido a la acumulación de nieve, y negativos a bajas elevaciones, debido a que la nieve derretida excede la acumulación.
Dichos modelos concuerdan con los nuevos resultados de observación. Sin embargo, después de alcanzar ese umbral, potencialmente dentro de los próximos cien años, las pérdidas por derretimiento excederían la acumulación por aumentos en las nevadas, entonces la fusión de la capa de hielo de Groenlandia estaría en marcha.
Un artículo publicado en Science en junio de este año detalla los resultados de un análisis similar de la capa de hielo antártico basado en datos de altímetro de radar ERS, realizado por un equipo dirigido por el profesor Curt Davis de la Universidad de Missouri-Columbia.
Los resultados mostraron un engrosamiento en la Antártida Oriental del orden de 1,8 cm por año, pero adelgazamiento en una parte sustancial de la Antártida Occidental. Los datos no estaban disponibles para gran parte de la Península Antártica, sujetos al reciente adelgazamiento de la capa de hielo debido al calentamiento climático regional, nuevamente debido a las limitaciones en el rendimiento actual del altímetro de radar.
La misión CryoSat de la ESA, perdida durante el lanzamiento el 8 de octubre, llevó el primer altímetro de radar del mundo construido específicamente para su uso sobre hielo terrestre y marino. En el contexto de las capas de hielo terrestres, CryoSat habría sido capaz de adquirir datos sobre márgenes de hielo con pendientes pronunciadas que permanecen invisibles para los altímetros de radar actuales, siendo estas las regiones donde se produce la mayor pérdida.
Actualmente se están realizando esfuerzos para investigar la posibilidad de construir y volar un CryoSat-2, con una decisión que se tomará a finales de año. Mientras tanto, el valioso registro climatológico del cambio de la capa de hielo establecido por ERS y Envisat continuará extendiéndose.
Fuente original: Comunicado de prensa de la ESA
