El misterioso origen de la cubierta de hielo de la Antártida
Por primera vez, la recuperación de muestras geológicas únicas, combinada con una sofisticada modelización, aporta datos sorprendentes sobre cuándo y dónde se formó la actual capa de hielo de la Antártida.
Por el Instituto Alfred Wegener de Investigación Polar y Marina (AWI)
Gráfico renderizado del aterrizaje del MARUM-MeBo70 en el lecho marino del mar de Amundsen. Crédito: MARUM – Center for Marine Environmental Sciences, University of Bremen / Martin Künsting
En los últimos años, el calentamiento global ha dejado su huella en las capas de hielo de la Antártida. El eterno hielo de la Antártida o indlandsis antártico se derrite más rápido de lo que se suponía, sobre todo en la Antártida Occidental más que en la Oriental.
La raíz de este fenómeno podría estar en formación, como ha descubierto ahora un equipo internacional de investigación dirigido por el Instituto Alfred Wegener, en Alemania: las muestras de sedimentos procedentes de núcleos de perforación, combinadas con complejos modelos climáticos y de capas de hielo, muestran que la glaciación permanente de la Antártida comenzó hace unos 34 millones de años, pero no abarcó todo el continente, como se suponía hasta ahora, sino que se limitó a la región oriental del continente (Antártida Oriental).
No fue hasta al menos siete millones de años después cuando el hielo pudo avanzar hacia las costas de la Antártida Occidental. Los resultados del nuevo estudio muestran la sustancial diferencia de reacción de la Antártida Oriental y Occidental a las presiones externas, según describen los investigadores en la prestigiosa revista Science.
Hace unos 34 millones de años, nuestro planeta experimentó uno de los cambios climáticos más fundamentales que aún hoy influyen en las condiciones climáticas globales: la transición de un mundo de efecto invernadero, con nula o escasa acumulación de hielo continental, a un mundo de hielo, con grandes zonas permanentemente glaciadas. Durante este tiempo, se acumuló la capa de hielo de la Antártida.
Imagen por satélite compuesta del continente antártico. Cortesía: Dave Pape
Todavía no se sabía cómo, cuándo y, sobre todo, dónde, debido a la falta de datos y muestras fiables de regiones clave, especialmente de la Antártida Occidental, que documenten los cambios en el pasado. Investigadores del Instituto Alfred Wegener, en el Centro Helmholtz para la Investigación Polar y Marina (AWI), junto con un equipo internacional de científicos del Reino Unido, Australia, Suiza, España y Estados Unidos, han logrado arrojar luz sobre este misterio.
A partir de un núcleo de perforación extraído con la ayuda de la plataforma de perforación del fondo marino MARUM-MeBo70 en un lugar situado frente a los glaciares de Pine Island y Thwaites, en la costa del mar de Amundsen de la Antártida Occidental, los científicos pudieron establecer por primera vez la historia de los orígenes del polo sur de la Tierra.
El barco de investigación FS Polarstern navega en aguas de la Pine Island de la Antártida. Foto: Alfred-Wegener-Institut / Johann)
Sorprendentemente, no se encuentran indicios de la presencia de hielo en esta región durante la primera gran fase de glaciación antártica. "Esto significa que una primera glaciación permanente a gran escala debió de comenzar en algún lugar de la Antártida Oriental— afirma Johann Klages, geólogo del AWI y director del equipo de investigación.
Esto se debe a que la Antártida Occidental permaneció sin hielo durante este primer máximo glaciar. En esa época, aún estaba cubierta en gran parte por densos bosques de hoja ancha y un clima templado y frío que impedía la formación de hielo en la Antártida Occidental.
La Antártida Oriental y Occidental reaccionan de forma muy diferente a las presiones externas
Para comprender mejor dónde se formó el primer hielo permanente en la Antártida, los modelizadores paleoclimáticos del AWI combinaron los nuevos datos disponibles con los ya existentes sobre las temperaturas del aire y del agua y la aparición de hielo.
"La simulación ha corroborado los resultados del núcleo único de los geólogos —afirma el profesor Gerrit Lohmann, modelador paleoclimático del AWI. Y añade—: Esto cambia por completo lo que sabemos sobre la primera glaciación antártica".
Según el estudio, las condiciones climáticas básicas para la formación de hielo permanente solo se dieron en las regiones costeras de la Antártida Oriental, en la Tierra Victoria del Norte. Allí, las masas de aire húmedo alcanzaron los montes Transantárticos, fuertemente ascendentes, condiciones ideales para la nieve permanente y la posterior formación de capas de hielo. Desde allí, la capa de hielo se extendió rápidamente hacia el interior de la Antártida Oriental.
Hace siete millones de años…
Sin embargo, pasó algún tiempo antes de que llegara a la Antártida Occidental: "No fue hasta unos siete millones de años después cuando las condiciones permitieron el avance de una capa de hielo hasta la costa de la Antártida Occidental", explica Hanna Knahl, modeladora paleoclimática del AWI.
"Nuestros resultados muestran claramente qué nivel de frío tuvo que darse antes de que el hielo pudiera avanzar para cubrir la Antártida Occidental. Esta, en ese momento, ya estaba por debajo del nivel del mar en muchas partes", explica Knahl. Lo que las investigaciones también muestran de manera impresionante es cómo de diferentes son las dos regiones de la capa de hielo antártica en lo que respecta a su reacción a las presiones externas y a los cambios climáticos fundamentales. "Incluso un ligero calentamiento es suficiente para hacer que el hielo de la Antártida Occidental vuelva a derretirse, y eso es exactamente donde estamos ahora", advierte Klages.
La masa de la capa de hielo de la Antártida ha cambiado en las últimas décadas. Las investigaciones basadas en datos satelitales indican que entre 2002 y 2023, la Antártida arrojó un promedio de 150 .000 millones de toneladas métricas de hielo por año, lo que se suma al aumento global del nivel del mar. Vídeo: NASA Climate Change
Las conclusiones del equipo internacional de investigación son fundamentales para comprender la transición climática extrema desde el clima de efecto invernadero hasta nuestro actual clima glacial. Y lo que es más importante, el estudio también aporta nuevos conocimientos que permiten a los modelos climáticos simular con mayor precisión cómo afectan las zonas permanentemente glaciadas a la dinámica climática mundial, es decir, a las interacciones entre el hielo, el océano y la atmósfera. Esto es de crucial importancia, como afirma Klages: "Sobre todo si tenemos en cuenta que podríamos volver a enfrentarnos a un cambio climático tan fundamental en un futuro próximo".
Investigadores trabajan con lo núcleos de perforación extraídos en la Antártida en el gran laboratorio del RV Polarstern, rompehielos de investigación alemán del Instituto Alfred Wegener para la Investigación Polar y Marina. Foto: IODP / Thomas Ronge RV
Los investigadores pudieron cerrar esta brecha de conocimiento con la ayuda de un núcleo de perforación único que recuperaron durante la expedición PS104 en el buque de investigación RV Polarstern, en la Antártida Occidental, en 2017. El equipo de perforación MARUM-MeBo70 desarrollado en MARUM ,en Bremen, se utilizó por primera vez en la Antártida.
El lecho marino de la Pine Island de la Antártida Occidental y los glaciares Thwaites es tan duro que antes era imposible llegar a los sedimentos profundos utilizando métodos de perforación convencionales. El MARUM-MeBo70 tiene un cabezal de corte giratorio, lo que permitió perforar unos 10 metros en el lecho marino y recuperar las muestras. ▪️
Información facilitada por el AWI -Adaptación: Enrique Coperías / RexMolón Producciones
Fuente: J. P. Klages et al. Ice sheet–free West Antarctica during peak early Oligocene glaciation. Science (2024). DOI: 10.1126/science.adj3931
