Los científicos han hallado la primera ‘huella del nivel del mar’, lo que ayuda a reforzar la confianza en los modelos y teorías que predicen posibles cambios en el nivel de los océanos.
Estas huellas surgen cuando el nivel del mar desciende en zonas cercanas a las capas de hielo en fusión.
Han sido difíciles de rastrear debido a las grandes fluctuaciones del nivel de los océanos provocadas por los cambios de mareas, corrientes y vientos.
El descubrimiento de la primera huella podría abrir nuevas vías de información para ayudar a predecir los cambios del nivel del mar.
Cuando las capas de hielo glaciar se derriten, ocurre algo contraintuitivo en el nivel del mar. La lógica podría sugerir que los niveles cercanos subirían, pero en realidad descienden. Sin embargo, a miles de millas de distancia sí suben, en una especie de efecto balancín. ¿Por qué? La respuesta es que el agua se dispersa debido a la pérdida de atracción gravitatoria hacia la capa de hielo.
Los patrones de cómo ocurre eso se denominan huellas del nivel del mar, ya que cada caso es único. Elementos del concepto —que está en el núcleo de la comprensión de que los niveles globales del mar no suben de manera uniforme— existen desde hace más de un siglo, y la ciencia moderna del nivel del mar se ha construido en torno a él. Pero desde hace mucho tiempo existe una laguna de conocimiento en la teoría ampliamente aceptada. Los investigadores nunca han detectado de forma concluyente una huella del nivel del mar.
Un equipo de científicos, dirigido por la exalumna de Harvard Sophie Coulson, Ph.D. ’21, e integrado también por el geofísico de Harvard Jerry X. Mitrovica — creen haber detectado la primera. Los resultados se describen en un nuevo estudio publicado el jueves en Science. El trabajo valida casi un siglo de ciencia del nivel del mar y ayuda a consolidar la confianza en los modelos que predicen cambios futuros, proyecciones cada vez más importantes en un planeta en calentamiento.
«En la física del nivel del mar, casi todo el mundo asumía que las huellas existían, pero nunca se habían detectado con un nivel de confianza comparable.»
Jerry X. Mitrovica, geofísico de Harvard
«Las proyecciones del nivel del océano, la planificación urbana y costera, todo ello, se ha construido sobre la idea de las huellas», afirmó Mitrovica, catedrático Frank B. Baird Jr. de Ciencias en el Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias. «Por eso las huellas son tan importantes. Permiten estimar cómo será la geometría de los cambios del nivel del mar… así que ahora tenemos mucha más confianza en cómo van a evolucionar los cambios del nivel del mar. … Si la física de las huellas no fuera correcta, tendríamos que replantearnos toda la investigación moderna sobre el nivel del mar.»
Las huellas del nivel del mar han sido notoriamente difíciles de rastrear debido a las grandes fluctuaciones del nivel de los océanos provocadas por los cambios de mareas, corrientes y vientos. Esto supone para los investigadores el desafío de detectar movimientos del agua a nivel milimétrico y vincularlos con glaciares en fusión a miles de millas de distancia.
Mitrovica comparó la búsqueda con la del bosón de Higgs, la partícula subatómica.
«Casi todos los físicos pensaban que el Higgs existía, pero aun así fue un logro transformador cuando se detectó de forma firme», dijo Mitrovica. «En la física del nivel del mar, casi todo el mundo asumía que las huellas existían, pero nunca se habían detectado con un nivel de confianza comparable.»
El nuevo estudio utiliza datos satelitales recién publicados de una agencia europea de monitorización marina que registró más de 30 años de observaciones alrededor de la capa de hielo de Groenlandia y gran parte del océano cercano a Groenlandia, para captar la subida y bajada de los niveles del océano a partir de la huella.
Los datos satelitales llamaron la atención de Mitrovica y de su colega David Sandwell, del Scripps Institution of Oceanography. Normalmente, los registros de esta región solo llegaban hasta el extremo sur de Groenlandia, pero en esta nueva publicación los datos alcanzan 10 grados más de latitud, lo que permitió a los científicos vislumbrar una posible pista del balancín provocado por la huella.
Mitrovica recurrió rápidamente a Coulson, antigua doctoranda de la Graduate School of Arts and Sciences y actualmente investigadora posdoctoral en el Laboratorio Nacional de Los Álamos, para verificar si se trataba realmente de la señal de huella que los científicos del nivel del mar llevaban décadas buscando.
«Era la persona idónea para… modelar con precisión cómo sería la huella, dado nuestro conocimiento de cómo la capa de hielo de Groenlandia ha ido perdiendo masa, y podía establecer si esa predicción coincidía con la observación satelital», dijo Mitrovica.
Coulson, experta en la modelización del cambio del nivel del mar y de la deformación de la corteza asociada a capas de hielo y glaciares en fusión, estaba visitando a su familia en el Reino Unido cuando los conjuntos de datos llegaron a su bandeja de entrada. Según dijo, reconoció de inmediato su potencial.
Coulson reunió rápidamente tres décadas de las mejores observaciones que pudo encontrar sobre los cambios de altura del hielo dentro de la capa de hielo de Groenlandia, así como reconstrucciones de los cambios de altura de los glaciares en el Ártico canadiense e Islandia. Combinó estos distintos conjuntos de datos para elaborar predicciones para la región entre 1993 y 2019, que luego comparó con los nuevos datos satelitales. El ajuste fue perfecto: una coincidencia uno a uno que demostró, con más de un 99,9 por ciento de confianza, que el patrón de cambio del nivel del mar revelado por los satélites es una huella de la capa de hielo en fusión.
«Me quedé completamente asombrada. Ahí estaba: una huella del nivel del mar, prueba de su existencia», dijo Coulson. «Fue un momento realmente, realmente emocionante para todos nosotros. Hay muy pocos momentos en la ciencia que proporcionen una claridad tan sencilla y notable sobre procesos terrestres complejos.»
«Este trabajo, dirigido de forma tan notable por Sophie, es uno de los momentos más destacados de mi carrera, un broche a todo el trabajo teórico y computacional que hemos construido con una comunidad de colegas internacionales», añadió Mitrovica, cuyo grupo fue el primero en presentar modelos y predicciones de cómo deberían ser las huellas del nivel del mar.
En la investigación científica suele llevar años desarrollar resultados y luego redactar un artículo, pero en este caso los investigadores pudieron actuar con rapidez. En total, el proceso duró apenas unos pocos meses desde que vieron los datos satelitales hasta que presentaron el artículo.
Esto se debe a que gran parte de la teoría, la tecnología y los métodos ya estaban bien desarrollados y perfeccionados desde que Mitrovica y su equipo presentaron su trabajo sobre las huellas del nivel del mar hace unos 20 años, cálculos que fueron ampliamente aceptados y se han incorporado a casi todos los modelos que predicen la subida del nivel del mar.
Ahora que se ha detectado la primera huella del nivel del mar, la cuestión con mayores implicaciones globales es hacia dónde conduce todo esto.
«Vendrán más detecciones», dijo Mitrovica. «Pronto la plena potencia de la física de las huellas estará disponible para proyectar los cambios del nivel del mar hacia la próxima década, el siglo y más allá.»
