La explicación de por qué aumenta el hielo marino en la Antártida y se pierde en el Ártico

Un nuevo estudio dirigido por la NASA ha determinado que la geología de la Antártida y el Océano Austral son los últimos responsables.

Un equipo de la NASA y la NOAA analizó datos de radar de satélite, la temperatura superficial del mar, la forma de la tierra y la batimetría (profundidad del océano), para el estudio de los procesos físicos y las propiedades que afectan el hielo marino antártico.

Encontraron que dos factores geológicos persistentes -la topografía de la Antártida y la profundidad del océano que lo rodea- están influyendo en los vientos y las corrientes oceánicas, respectivamente, para impulsar la formación y evolución de la capa de hielo marino de la Antártida y ayudar a sostener la misma.

"Nuestro estudio proporciona una fuerte evidencia de que el comportamiento del hielo marino antártico es totalmente coherente con las características geofísicas que se encuentran en la región del polo sur, que difieren marcadamente de las presentes en el Ártico", dijo Son Nghiem, primer autor del estudio y científico del Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA.

La cubierta de hielo marino de la Antártida está dominado por hielo de primer año o de temporada. Cada año, el hielo del mar alcanza su máxima extensión en todo el continente helado en septiembre y se retira a alrededor del 17 por ciento de esa medida en febrero. Desde finales de 1970, su alcance ha sido relativamente estable, aumentando ligeramente; sin embargo, se observan diferencias regionales.

Con los años, los científicos han sopesado varias hipótesis para explicar el comportamiento de hielo marino de la Antártida, particularmente a la luz de los aumentos observados de la temperatura global. ¿Están involucrados los cambios en el agujero de ozono involucrados? ¿Podría el agua de deshielo de las plataformas de hielo antárticas estar haciendo la superficie del océano menos salada y más proclive a la formación de hielo, ya que la sal inhibe la congelación? ¿Son los aumentos en la fuerza de los vientos antárticos los que causan que el hielo se haga más espeso? Algo está protegiendo el hielo marino antártico, pero una respuesta definitiva ha sido difícil de alcanzar.

Para hacer frente a este dilema criosférica, Nghiem y su equipo adoptaron un enfoque novedoso. Se analizaron los datos de radar del satélite QuikScat de la NASA en el período 1999-2009 para trazar las trayectorias de los movimientos del hielo marino de la Antártida y mapear sus diferentes tipos. Se centraron en la temporada de crecimiento de 2008, un año excepcional en la variabilidad estacional en la cobertura de hielo marino de la Antártida.

Sus análisis revelaron que a medida que se forma el hielo del mar y se acumula a principios de la temporada de crecimiento del hielo del mar, es empujado mar adentro y hacia el norte por los vientos, formando un escudo protector del hielo más grueso y más antiguo que circula por el continente. Los vientos persistentes, que soplan hacia el exterior del continente y tienen la forma de la topografía de la Antártida, apilan el hielo contra el enorme escudo de hielo, aumentando su espesor. Esta banda de hielo, que varía en anchura desde aproximadamente 100 a 1.000 kilómetros, encapsula y protege el hielo más joven y delgado del efecto de los vientos y las olas.

El equipo también usó los datos de radar QuikScat para clasificar los diferentes tipos de hielo marino de la Antártida. El hielo más viejo y grueso del mar devuelve una señal de radar más fuerte que el hielo más delgado. Ellos encontraron que el hielo marino dentro del escudo protector era mayor y más áspero (debido a una mayor exposición al viento y las olas), y más grueso (debido a un mayor crecimiento del hielo y acumulación de nieve).

A medida que la capa de hielo marino se expande y el hielo se aleja del continente, las zonas de agua abierta se forman detrás de él en la superficie del mar, creando de hecho "fábricas de hielo" que conducen a un rápido crecimiento del hielo marino.

Para hacer frente a la cuestión de cómo el océano Antártico mantiene este gran escudo de hielo marino, el equipo combinó los datos de la temperatura superficial del mar de varios satélites con una carta batimétrica recientemente disponible de la profundidad de los océanos del mundo.

Los datos de temperatura superficial del mar revelan que en el pico de la temporada de crecimiento del hielo, el límite del escudo de hielo permanece detrás de una línea de temperatura de -1 grado centígrado que rodea la Antártida. Esta línea de temperatura se corresponde con la parte delantera Circumpolar Antártica Sur actual, un límite que separa la circulación de las aguas frías y calientes alrededor de la Antártida. El equipo concluye que la ubicación de este frente sigue la batimetría bajo el agua.