Unavoidable future increase in WestAntarctic ice-shelf melting over thetwenty-first century
Naugten, Kaitlin, Paul Holland y Jan de Rydt, "Unavoidable future increase in WestAntarctic ice-shelf melting over thetwenty-first century", Nature Climate Change, https://doi.org/10.1038/s41558-023-01818-x
Kaitlin Naughten es modeladora oceánica especializada en las interacciones entre la capa de hielo antártica, el océano Antártico y el sistema climático en general. Su investigación se centra en el futuro de las cavidades del hielo antártico en un clima más cálido.
Paul Holland es un científico especializado en hielo y océanos del grupo de oceanografía de Plataformas Marinas de los Estudios Británicos de la Antártida (BAS, por su sigla en inglés) de la Universidad de Bristol. Su investigación se centra en la física de los océanos polares, el hielo marino y las capas de hielo.
Jan De Rydt es becario de futuros líderes de la agencia Investigación e Innovación del Reino Unido (UKRI, por su sigla en inglés), en la Universidad de Northumbria, donde investiga en glaciología polar y oceanografía. Está interesado en los procesos físicos que rigen la dinámica de los glaciares y los casquetes polares, y sus interacciones con el sistema climático.
Introducción
La capa de hielo de la Antártida Occidental (WAIS, por su sigla en inglés) se derrite por la interacción con el Océano Austral (dato crucial 1), e impacta a los glaciares aguas arriba. Esto puede causar efectos perjudiciales en el océano (dato crucial 2).
Aunque aún no hay forma de precisar cómo ha sido el calentamiento del Mar Amundsen a largo plazo, se sabe que esto provocó el deshielo de la WAIS, y podría empeorar si aumenta durante el siglo XXI.
No se sabe la futura respuesta del mar Amundsen al calentamiento global, debido a la falta de confiabilidad de las proyecciones de deshielo en este lugar. Además, se consideró un escenario local extremo de uso de combustibles, pero no la variabilidad interna del clima.
Hay que analizar todos los escenarios de este fenómeno, para su mejor comprensión. Se debe considerar la cantidad de hielo perdido, el aumento del nivel del mar, el tiempo de transcurrencia, el impacto de las políticas climáticas, y las consecuencias futuras.
Aproximación
Se presentan varias proyecciones, producto de un modelo regional del mar de Amundsen. Simulan tanto el deshielo como los flujos de temperatura del agua y corrigen el forzamiento atmosférico. Los límites oceánicos evolucionan gracias a la corrección de sus sesgos.
Se simulan escenarios probables y extremos, los cuales son: Uno histórico de forzamiento externo antropogénico y natural, dos futuros de concentraciones de gases de efecto invernadero y dos con condiciones preindustriales acordes al acuerdo de París. Se añaden otros dos conjuntos con condiciones de límite oceánico para medir el impacto de los cambios remotos en la masa acuática.
Dependencia del escenario del calentamiento
En todos los escenarios existe un gran calentamiento futuro y un gran deshielo. En estos, el agua de media profundidad afecta las cavidades de las plataformas de hielo, y se relaciona con la pérdida de masa glaciar.
El calentamiento y derretimiento futuro son mucho mayores que el histórico (datos cruciales 3 y 4). El mar de Amundsen se calentará demasiado, pese a los esfuerzos de mitigación. Todo esto se debe a los cambios atmosféricos y al forzamiento oceánico remoto.
El escenario de calentamiento extremo diverge del resto. Lo anterior indica que la mitigación climática poco ayuda a reducir el calentamiento del Mar Amundsen, y que la variabilidad climática interna genera más incertidumbres que las emisiones futuras de gases de efecto invernadero.
Este escenario extremo se observa hasta cerca de la mitad del siglo XXI (dato crucial 5), en donde el deshielo de algunas cuencas del WAIS sería irremediable.
Para que las temperaturas del escenario de 1.5°C de parís bajen a futuro, el escenario subyacente ya debió haber bajado sus emisiones de CO2.
Mecanismos de calentamiento
Los procesos generadores de calentamiento se pueden deducir usando la distribución de la temperatura en la columna de agua (dato crucial 6). El análisis de la columna de la plataforma continental indica la variación interanual de la termoclina entre caliente y frío.
Las simulaciones futuras muestran que las aguas cálidas circumpolares son menos profundas. En la mayoría de los escenarios casi no hay periodos fríos, pero la temperatura de media profundidad aún varía. Solo en el escenario extremo esta temperatura aumenta, por lo cual la termoclina sube y baña las cavidades.
La desaparición de la convección fría en la plataforma continental tuvo poco impacto, por lo que el calentamiento de esta zona se debe al aumento del agua profunda circumpolar.
La termoclina ascendió porque la corriente subterránea de Amundsen se intensifica y lleva más agua profunda a la superficie (dato crucial 7).
Por lo tanto, la intensificación de la subcorriente es lo que provoca el calentamiento del mar de Amundsen y el deshielo de la plataforma. No obstante, aún no se puede explicar la variabilidad en las tendencias dentro de los conjuntos.
Relevancia para el aumento del nivel del mar
El derretimiento basal de la plataforma de hielo provoca que se pierda masa y soporte, y que aumente el nivel del mar.
La respuesta de flujo de reforzamiento (BFRN, por su sigla en inglés) es mayor en las plataformas de hielo y los márgenes de cizallamiento. Esto indica un derretimiento más grande en esas zonas (dato crucial 8).
Se calcularon los escenarios de derretimiento de las plataformas de hielo en función del BFRN. Solo las proyecciones del escenario histórico aumentan en BFRN en sus proyecciones futuras.
Las proyecciones futuras también muestran diferencias entre las tendencias en función del BFRN. El escenario extremo es el que muestra más diferencias de derretimiento en las plataformas superficiales, y a profundidad casi no existe diferencias. Se concluye que, aunque se mitigue el peor escenario, el deshielo de WAIS contribuiría a aumentar el nivel del mar.
Trascendencia
Pese a todo, el derretimiento del hielo del mar de Amundsen aumentará el nivel del mar. Esto se debe al transporte de agua cálida profunda a la plataforma continental. Se debilitarán la base de las capas de hielo.
Solo podría mitigarse el escenario extremo, en donde las aguas cálidas cubrirán las plataformas. Los demás escenarios son indistinguibles para el calentamiento del mar de Amundsen. Esta diferenciación se observará hasta el 2045 y el derretimiento adicional casi no aumenta el nivel del mar.
Las proyecciones y tendencias de derretimiento en el mar de Amundsen, producto de la ejecución de conjuntos, indican que las temperaturas aumentarán en 2°C para el año 2100.
La mitigación sí sería útil para evitar el deshielo de otras masas glaciares, pero la prioridad actual es la adaptación. Las nuevas políticas deben prepararse para el aumento del nivel del mar, así como para limitar los costos sociales y económicos derivados. La variabilidad climática interna será decisiva en la pérdida de hielo.
1) La figura 1 muestra las tendencias de las temperatura del océano y el derretimiento basal de la plataforma de hielo en el escenario de París de 2°C.
2) El derretimiento continuo tiene el potencial para elevar el nivel medio global del mar en 5.3 m.
3) El diagrama de cajas de la figura 2 muestra las tendencias en la temperatura del océano y la pérdida de masa basal de la plataforma de hielo para cada escenario.
4) Las tendencias de calentamiento futuro del conjunto oscilan entre 0.8 y 1.4°C por siglo, en comparación con la media histórica de 0.25 °C por siglo.
5) La figura 3 muestra las series temporales de la temperatura del océano en los cinco escenarios principales. Se observa que la línea del escenario más extremo diverge de las demás.
6) La figura 4 muestra los perfiles de temperatura del océano en los cinco escenarios principales.
7) La figura 5 muestra las tendencias de velocidad para el escenario de París 2°C.
8) La figura 6 muestra implicaciones del derretimiento simulado para el refuerzo de las plataformas de hielo.
Naughten, K. A., Holland, P. R., Dutrieux, P., Kimura, S., Bett, D. T., & Jenkins, A. [2022]. Simulated Twentieth‐Century Ocean Warming in the Amundsen Sea, West Antarctica. Geophysical Research Letters, 49(5). https://doi.org/10.1029/2021gl094566.
Holland, P. R., Bracegirdle, T. J., Dutrieux, P., Jenkins, A., & Steig, E. J. [2019]. West Antarctic ice loss influenced by internal climate variability and anthropogenic forcing.Nature Geoscience, 12(9), 718-724. https://doi.org/10.1038/s41561-019-0420-9.
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Kay, J. E., Deser, C., Phillips, A., Mai, A., Hannay, C., Strand, G., Arblaster, J. M., Bates, S. C., Danabasoglu, G., Edwards, J., Holland, M., Kushner, P., Lamarque, J., Lawrence, D., Lindsay, K., Middleton, A., Munoz, E., Neale, R., Oleson, Polvani,L., Vertenstein, M. [2014]. The Community Earth System Model (CESM) Large Ensemble Project: A Community Resource for Studying Climate Change in the Presence of Internal Climate Variability. Bulletin Of The American Meteorological Society, 96(8), 1333-1349. https://doi.org/10.1175/bams-d-13-00255.1.
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Existe un alto grado de derretimiento antártico comprometido, el cual la mitigación por sí misma no podrá revertir. Esto resalta la necesidad urgente de estrategias de adaptación (por ejemplo, planeamiento costero) además del combate (reducción de emisiones).
Asimismo, el calentamiento oceánico proyectado genera un proceso de destrucción ambiental. El derretimiento de las plataformas de hielo en la Antártida occidental debilita la estabilidad del manto del hielo, esto provoca el aumento del nivel del mar, y provoca una desestabilización de los ecosistemas marinos.
Igualmente, los hallazgos respecto al derretimiento glaciar exhiben cómo los límites físicos de la Tierra imponen restricciones irreversibles al crecimiento capitalista ilimitado al revelar que, incluso con la mitigación del cambio climático, el daño ambiental persistirá, desafiando las fronteras de expansión del capital.
Existe un riesgo existencial por el derretimiento de las masas de hielo y el aumento en el nivel del mar. Las poblaciones costeras se encontrarán en riesgo, porque se desencadenaría desplazamientos masivos, pérdida de territorios y colapsos de infraestructura a escala planetaria.
