Investigadores de Reino Unido, Noruega, EEUU y Suecia han utilizado modelos en 3D generados por ordenador y observaciones sobre el terreno, para mostrar las profundas consecuencias dinámicas derivadas del creciente número de lagos que se están formando en el permafrost en Groenlandia.
Los lagos se forman cada verano en la superficie helada en Groenlandia, cuando el tiempo es más caluroso. Algunos duran semanas o meses, pero el vaciado se produce en pocas horas a través de más de un kilómetro de hielo. En este proceso se transfieren grandes cantidades de agua y calor a la base del permafrost (capa permanente de hielo). Las áreas afectadas incluyen regiones sensibles del interior de la capa de hielo, donde el impacto del movimiento de este hielo es potencialmente grande.
Hasta ahora se pensaba que estos «sucesos de drenaje» eran incidentes aislados, pero la nueva investigación, llevada a cabo por la Universidad de Cambridge, muestra que los lagos forman una enorme red; y que conforme el tiempo se vuelve más cálido, se comporta de una forma cada vez más interconectada. Cuando un lago se seca, el agua se extiende rápidamente bajo la capa de hielo, que responde moviéndose más deprisa. Este movimiento más rápido abre nuevas grietas en la superficie y esas fracturas actúan como canales que drenan otros lagos, algunos a 80 kilómetros de distancia.
Estos sucesos en cascada – incluyendo un caso en el que se secaron 124 lagos en sólo cinco días – pueden acelerar temporalmente el flujo del hielo hasta un 400%, lo que implica que la capa helada sea menos estable, y se asocia a un incremento del ritmo de la subida del nivel del mar.
El estudio demuestra que las fuerzas internas que actúan en la capa de hielo pueden cambiar bruscamente de un día para otro y causar una grieta repentina en el hielo sólido. El modelo desarrollado por este equipo internacional muestra que los lagos formados en áreas estables de la capa helada se drenan cuando se abren grietas. Estas grietas se dan en respuesta al impacto de una fuerza de tracción elevada que actua bajo el hielo en el recorrido de las corrientes de agua de drenaje cuando algun lago se seca, aunque sea a una cierta distancia.
La capa de hielo en Greonlandoa pierde mil millones de toneladas de hielo al día.
«Esta creciente red de lagos que se derriten – que actualmente se extiende por más de 100 kilómetros tierra adentro, y alcanza elevaciones de hasta 2000 metros por encima del nivel del mar – supone una amenaza a largo plazo para la estabilidad de la capa de hielo en Groenlandia«, indica el autor al frente del estudio, Dr Poul Christoffersen, del Instituto de Investigación Polar Scott de Cambridge. «Esta capa de hielo, que cubre 1,7 milllones de metros cuadrados, era relativamente estable hace 25 años, pero ahora pierde mil millones de toneladas de hielo al día. Esto provoca un aumento anual de un milímetro en el nivel global del mar, un ritmo que es muy superior al que se había pronosticado hace unos años».
La investigación partía de la idea actualmente aceptada, de que la formación de lagos a gran altura en el hielo de Groenlandia tenía un potencial limitado para influir en el movimiento de la placa de hielo conforme el clima se vuelve más cálido. Mientras que el último informe del Grupo Intergubernamental para el Cambio Climático concluye que el agua proveniente del deshielo que hay en la superficie, aunque es abundante, no tiene un impacto sobre el movimiento de dicha placa; este estudio sugiere, en cambio, que el agua proveniente del deshielo que se deposita en la base de la placa de hielo a través del drenaje de los lagos, conduce de hecho a episodios de constante aceleración en el movimiento de este hielo y con una extensión mucho mayor de lo que se pensaba hasta ahora.
«La transferencia de agua y calor de la superficie a la base puede intensificarse de una manera extremadamente rápida debido a una reacción en cadena», indica Christoffersen. «En una ocasión, observamos que, de los 59 lagos estudiados, todos menos uno se secaron en un solo suceso, que produjo un efecto cascada. La mayoría de los lagos derretidos, se drenan de esta forma».
Aunque la llegada de pequeñas cantidades de agua a la base de la capa de hielo aumenta el ritmo del movimiento de este hielo solo localmente, el estudio muestra que la respuesta de la placa helada puede intensificarse a través de un efecto rebote.
Cuando un lago se seca, la corriente del hielo se acelera temporalmente a lo largo de trayectoria del flujo del agua hasta el fondo de la capa helada. Los lagos situados en bases estables a lo largo de esta trayectoria se secan cuando la pérdida de fricción en el fondo hace fuerza hacia la superficie del hielo, que se rompe. Esto causa grietas que se abren debajo de otros lagos, que también se secan.
«La alteración en el equilibrio de fuerzas en el interior de la capa de hielo cuando los lagos se secan es repentina y considerable», – dice la doctora Marion Bougamont, coautora del estudio y también del Instituto de Investigación Polar Scott. » Los lagos que se secan en un área determinada producen grietas en el hielo que dan origen a más lagos en otro lugar, que también acaban secándose. Todo cobra sentido cuando se observa la trayectoria del agua por debajo de la placa helada.»
Se han llegado a secar 124 lagos en sólo cinco días.
Los investigadores han utilizado imágenes por satélite de alta resolución para confirmar que las grietas en la superficie de la capa de hielo aparecen cuando se producen estos drenajes con efecto cascada. «Este elemento de nuestro trabajo es bastante preocupante», dice Christoffersen. «Descubrimos evidencias claras de estas grietas a 1.800 metros por encima del nivel del mar y hasta a 135 kilómetros tierra adentro en el margen del hielo. Esto es mucho más hacia el interior de lo que se consideraba posible hasta ahora«.
Mientras que la pérdida completa de todo el hielo de Groenlandia parece extremadamente improbable durante este siglo, la forma tan dinámica en que la capa helada responde al cambio climático en la Tierra, pone claramente de manifiesto la urgente necesidad de un acuerdo global para reducir la emisión de gases de efecto invernadero.
Esta investigación ha sido financiada por el Consejo de Investigación del Medio Natural y por el Consejo de Investigación Europeo. Los resultados se han publicado en Nature Communications.
Este verano se produjo un gran incendio en la costa oeste de Groenlandia que pudo ser captado desde los satélites de observación. Aunque se habían producido incendios en esa zona anteriormente, nunca con una extensión semejante. Los investigadores informaron que lo que debía estar ardiendo era una mezcla de hierba, musgo y turba, basándose en el color del humo procedente del incendio. Este humo era de color blanco, lo que vendría a indicar que el combustible estaba húmedo. Un incendio en la turba mostraría que ésta ha quedado al descubierto, lo que implica que el permafrost se ha derretido en esa zona. Sería una prueba más de la preocupante situación en que se encuentra la capa de hielo en Groenlandia.
Para saber más:
Chain reaction of fast-draining lakes poses new risk for Greenland ice sheet
Poul Christoffersen et al. ‘Cascading lake drainage on the Greenland Ice Sheet triggered by tensile shock and fracture.’ Nature Communications (2018). DOI: 10.1038/s41467-018-03420-8
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