La física del flujo del hielo es clave para comprender la subida del nivel del mar en la Antártida, según los investigadores.
La ecuación principal para entender este proceso es la Ley de Flujo de Glen, que se desarrolló en 1958.
La inaccesibilidad y la lejanía de los mantos de hielo glaciares han hecho que, hasta hace poco, se haya investigado relativamente poco sobre el terreno.
Un nuevo análisis con imágenes satelitales ha permitido a los investigadores profundizar en los procesos físicos subyacentes de los glaciares y en su impacto en el nivel del mar.
Según un nuevo estudio de investigadores del MIT que pone en entredicho una ecuación de décadas de antigüedad utilizada para describir el flujo del hielo, la velocidad del flujo del hielo glaciar es más sensible a la tensión de lo calculado anteriormente.
La tensión, en este caso, se refiere a las fuerzas que actúan sobre los glaciares antárticos, que están influidas principalmente por la gravedad, que arrastra el hielo hacia elevaciones más bajas. El hielo glaciar viscoso fluye «muy parecido a la miel», explica Joanna Millstein, estudiante de doctorado en el Grupo de Dinámica de Glaciares y Teledetección y autora principal del estudio. «Si aprietas miel en el centro de una tostada, y se acumula allí antes de extenderse hacia fuera, ese es exactamente el mismo movimiento que se produce en el hielo».
La revisión de la ecuación propuesta por Millstein y sus colegas debería mejorar los modelos para realizar predicciones sobre el flujo del hielo de los glaciares. Esto podría ayudar a los glaciólogos a predecir cómo el flujo del hielo antártico podría contribuir a la subida futura del nivel del mar, aunque Millstein afirmó que es poco probable que el cambio en la ecuación eleve las estimaciones de la subida del nivel del mar más allá de los niveles máximos ya previstos por los modelos de cambio climático.
«Casi todas nuestras incertidumbres sobre la subida del nivel del mar procedente de la Antártida tienen que ver con la física del flujo del hielo, así que esperamos que esto sirva como una limitación de esa incertidumbre», afirma.
Otros autores del artículo, publicado en Nature Communications Earth and Environment, figuran Brent Minchew, catedrático Cecil and Ida Green de Desarrollo Profesional del Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias del MIT, y Samuel Pegler, becario académico universitario de la Universidad de Leeds.
Beneficios del big data
La ecuación en cuestión, denominada Ley de Flujo de Glen, es la ecuación más utilizada para describir el flujo viscoso del hielo. Fue desarrollada en 1958 por el científico británico J.W. Glen, uno de los pocos glaciólogos que trabajaban en la física del flujo del hielo en la década de 1950, según Millstein.
Con relativamente pocos científicos trabajando en el campo hasta hace poco, junto con la lejanía e inaccesibilidad de la mayoría de los grandes mantos de hielo glaciares, hubo pocos intentos de calibrar la Ley de Flujo de Glen fuera del laboratorio hasta hace poco. En el estudio reciente, Millstein y sus colegas aprovecharon una nueva abundancia de imágenes satelitales de las plataformas de hielo antárticas, las extensiones flotantes del manto de hielo del continente, para revisar el exponente de tensión de la ley de flujo.
«En 2002, esta importante plataforma de hielo [Larsen B] se desprendió en la Antártida, y todo lo que tenemos de aquel colapso son dos imágenes satelitales separadas por un mes», afirma. «Ahora, sobre esa misma zona, podemos obtener [imágenes] cada seis días».
El nuevo análisis muestra que «el flujo del hielo en las regiones más dinámicas y de cambio más rápido de la Antártida —las plataformas de hielo, que básicamente contienen y abrazan el interior del hielo continental— es más sensible a la tensión de lo que comúnmente se supone», afirma Millstein. Ella es optimista en cuanto a que el creciente registro de datos satelitales ayudará a captar los cambios rápidos en la Antártida en el futuro, aportando información sobre los procesos físicos subyacentes de los glaciares.
Pero la tensión no es el único factor que afecta al flujo del hielo, señalan los investigadores. Otras partes de la ecuación de la ley de flujo representan diferencias de temperatura, tamaño y orientación del grano de hielo, e impurezas y agua contenidas en el hielo, todos los cuales pueden alterar la velocidad del flujo. Factores como la temperatura podrían ser especialmente importantes para comprender cómo el flujo del hielo afectará a la subida del nivel del mar en el futuro, afirma Millstein.
Agrietamiento bajo tensión
Millstein y sus colegas también estudian la mecánica del colapso de los mantos de hielo, que implica modelos físicos diferentes de los utilizados para entender el problema del flujo del hielo. «Ahora estamos trabajando en el agrietamiento y la rotura del hielo, utilizando observaciones de la tasa de deformación», afirma Millstein.
Los investigadores utilizan InSAR, imágenes de radar de la superficie terrestre captadas por satélites, para observar las deformaciones de los mantos de hielo que pueden emplearse para realizar mediciones precisas de la deformación. Al observar zonas de hielo con altas tasas de deformación, esperan comprender mejor la velocidad a la que se propagan las grietas y fisuras que desencadenan el colapso.
La investigación contó con el respaldo de la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos.
