Bajo la superficie de la Plataforma de Hielo Dotson, en la Antártida occidental, un paisaje oculto está saliendo a la luz. Gracias al vehículo submarino autónomo Ran, científicos de la Universidad de Gotemburgo lograron explorar en detalle el subsuelo de esta plataforma y obtener por primera vez imágenes sobre la topografía de la plataforma.

El estudio, publicado recientemente en Science Advances, reveló un conjunto de formaciones que ofrecen nuevas pistas para comprender mejor cómo el cambio climático influye en la estabilidad de las plataformas de hielo y, por consiguiente, el aumento del nivel del mar.

Cómo es la plataforma de hielo Dotson de la Antártida

En primer lugar, cabe señalar que la Plataforma de Hielo Dotson, ubicada en la costa de Marie Byrd Land en la Antártida Occidental, es una de las estructuras de hielo flotante más grandes del planeta. Posee una extensión de aproximadamente 50 kilómetros de ancho y se extiende desde la costa hacia el mar de Amundsen.

Al igual que otras plataformas de hielo, impide que los glaciares terrestres fluyan hacia el océano y contribuyan al aumento del nivel del mar. Estudiar su evolución y conocer con mayor precisión sus características ayuda a comprender la dinámica de los glaciares y cómo interactúan con el océano.

Por eso, el hallazgo del vehículo submarino no tripulado Ran tiene especial importancia. Según se detalla en el estudio, liderado por la Oceanógrafa Física Anna Wåhlin de la Universidad de Gotemburgo, el sumergible pudo adentrarse más de 17 kilómetros bajo la Plataforma de Hielo Dotson y recorrer más de 1.000 kilómetros entre enero y marzo de 2022.

Los hallazgos del estudio

Las imágenes capturadas revelaron un mundo oculto bajo el hielo, gracias al sonar multihaz de Ran, que funciona enviando pulsos acústicos hacia la superficie y midiendo el tiempo que tardan en regresar después de rebotar en los objetos, en este caso, en la base del hielo. Estas formaciones subterráneas incluyen terrazas de hielo con paredes escarpadas y patrones circulares que se alinean con las corrientes oceánicas bajo el hielo. El estudio, desarrollado por la Colaboración Internacional del Glaciar Thwaites también reveló que existen depresiones en forma de lágrima, estructuras alargadas que miden entre 20 y 300 metros de longitud y son producto de la interacción entre las corrientes oceánicas y el hielo.

Este hallazgo es crucial porque demuestra que los procesos de fusión del hielo son más complejos de lo que se pensaba. Las diferentes formas y características en la base de la plataforma son producto de diversos mecanismos de fusión que varían según la velocidad y la temperatura del agua.

Las zonas de derretimiento más intensas se encuentran donde las corrientes son más rápidas, lo que provoca que estas áreas muestren superficies más lisas y erosionadas. En contraste, las áreas con menor actividad de fusión muestran una topografía más accidentada, rica en terrazas y fracturas.

Estas formaciones muestran cómo las corrientes oceánicas cálidas erosionan el hielo desde abajo, acelerando su fusión. Además, se identifican fracturas que debilitan la plataforma y destacan las grandes variaciones en las tasas de fusión, lo que es crucial para mejorar las predicciones del aumento del nivel del mar.

Fracturas de hielo: testigos del paso del tiempo

Otro concepto que es clave entender, antes de continuar con los hallazgos del estudio, es el de la fusión basal. Es el proceso por el cual el hielo de la base de una plataforma de hielo o glaciar se derrite al estar en contacto con agua más cálida que circula debajo de ella. En el contexto de las plataformas de hielo antárticas, como la Plataforma de Hielo Dotson, este derretimiento ocurre principalmente debido a la interacción entre el agua oceánica y la base de las enormes masas de hielo flotante.

El estudio también identificó fracturas de espesor completo que atraviesan la Plataforma de Hielo de Dotson. Estas grietas, visibles tanto en la superficie como en la base del hielo, fueron alteradas justamente por procesos de fusión durante décadas. Algunas de las fracturas más antiguas se formaron en la década de 1990 y se ampliaron por la fusión basal, debido a que las corrientes oceánicas cálidas erosionan los bordes de estas fracturas y amplían lentamente las grietas, lo que afecta la estabilidad de la plataforma.

Según reveló la investigación, las zonas donde las fracturas son más recientes tienden a mostrar mayor actividad de fusión, lo que subraya la importancia de seguir monitoreando estas estructuras para entender su evolución a lo largo del tiempo. Gracias al trabajo del técnico del Departamento de Ciencias Marinas de la Universidad de Gotemburgo, Filip Stedt, se logró la visualización en video de las imágenes que dejan en evidencia la profundidad de las fracturas en la plataforma de hielo.

Este descubrimiento proporciona una ventana al pasado geológico de la región, mientras al mismo tiempo plantea preguntas sobre su evolución en el futuro.

Por otra parte, uno de los hallazgos más importantes de esta investigación es la confirmación de que las tasas de fusión basal varían enormemente entre las distintas regiones de la plataforma de hielo. Mientras que en el oeste las corrientes rápidas y calientes provocan tasas de fusión de hasta 15 metros por año, en el este, las tasas son significativamente menores, aproximadamente 1 metro por año. Esta diferencia es producto de la interacción entre el agua cálida y salada del océano profundo y el hielo, que es más grueso en el este y más delgado en el oeste.

Estas variaciones regionales son fundamentales para mejorar las predicciones sobre el aumento del nivel del mar. Según los científicos, es necesario incorporar estos datos en los modelos climáticos actuales para lograr una comprensión más precisa de cómo se comportarán las plataformas de hielo antárticas en las próximas décadas, ya que la fusión desigual de estas gigantescas masas de hielo tiene el potencial de alterar el equilibrio climático global, con efectos que podrían sentirse en todo el mundo.

Cómo es Ran, el submarino que realizó el hallazgo

El sumergible Ran es un vehículo submarino autónomo (AUV, por sus siglas en inglés), fabricado por la empresa noruega Kongsberg, diseñado para realizar misiones en entornos submarinos difíciles y de gran profundidad. Ran tiene una capacidad de inmersión de hasta 3,000 metros y está equipado con tecnología avanzada para la captura de datos bajo el hielo.

Ran está dotado de un sonar multihaz EM2040, que le permite obtener imágenes detalladas de alta resolución de las superficies submarinas. En este caso, el sonar se utilizó para escanear el subsuelo de la plataforma de hielo, proporcionando mapas tridimensionales precisos de la topografía basal del hielo.

Además del sonar, Ran está equipado con sensores para medir la velocidad de las corrientes oceánicas, la temperatura y la salinidad del agua. Estos sensores proporcionan datos vitales para entender cómo las corrientes cálidas y saladas interactúan con la base del hielo, acelerando los procesos de fusión.

¿Por qué las plataformas de hielo de la Antártida son fundamentales para comprender el aumento del nivel del mar?

Las plataformas de hielo de la Antártida desempeñan un papel crucial en la regulación del nivel del mar global, y su comportamiento es objeto de intenso estudio por parte de la comunidad científica. El último Informe Especial sobre el Océano y la Criosfera en un Clima Cambiante del IPCC, una autoridad mundial en materia de cambio climático, puso de manifiesto la importancia de las plataformas de hielo antárticas en el contexto del aumento del nivel del mar. Según el informe, estas plataformas actúan como tapones que evitan que grandes volúmenes de hielo se desprendan de los glaciares y se desplacen hacia el océano. Al derretirse o romperse, las plataformas de hielo liberan este hielo almacenado, lo que contribuye directamente a elevar el nivel del mar a escala global.

Pero la importancia de las plataformas de hielo va más allá de su papel como simples barreras. Estas estructuras interactúan de manera compleja con el océano y la atmósfera, ya que influyen en la circulación oceánica y en los patrones climáticos regionales. El calentamiento global está alterando este delicado equilibrio, debilitando las plataformas de hielo y haciéndolas más vulnerables a la fractura.

El informe del IPCC destaca que la pérdida de masa de hielo en la Antártida se aceleró en las últimas décadas, y se espera que esta tendencia continúe en el futuro. Hay varios factores que contribuyen al retroceso de las plataformas de hielo: el aumento de las temperaturas del aire y del océano, la intensificación de los vientos y la entrada de agua dulce proveniente del derretimiento de los glaciares. Estos cambios están provocando que las plataformas de hielo se adelgacen, se fracturen y retrocedan hacia el interior del continente.

El aumento del nivel del mar, por otra parte, representa una de las mayores amenazas asociadas al cambio climático. Las ciudades costeras, los ecosistemas costeros y las comunidades insulares son particularmente vulnerables a este fenómeno. Al estudiar las plataformas de hielo, los científicos pueden mejorar las proyecciones del aumento del nivel del mar y ayudar a las comunidades a adaptarse a los impactos de este fenómeno.

Además, como señala el informe sobre los nuevos hallazgos en la Plataforma de Hielo Dotson, las plataformas de hielo antárticas contienen un registro invaluable del clima pasado. Al analizar las capas de hielo, los científicos pueden reconstruir las condiciones climáticas de épocas anteriores y obtener información crucial para comprender los procesos que controlan el clima de nuestro planeta.