Al llegar finales de agosto, cuando el verano da paso al otoño en el hemisferio norte, también marca el fin de la temporada de deshielo del manto de hielo de Groenlandia.
El inicio de una nueva estación es el momento tradicional para nuestra revisión anual del año transcurrido y de lo que nos revela sobre el estado del manto de hielo.
Nuestras estimaciones muestran que la superficie del manto de hielo ganó 169 000 millones de toneladas de hielo durante 2018-19; es la séptima ganancia más pequeña registrada.
Y, utilizando nuevos datos satelitales, demostramos que, una vez tenidos en cuenta todos los procesos del manto de hielo del último año, el manto de hielo de Groenlandia registró una pérdida neta de 329 000 millones de toneladas de hielo.
Procesos superficiales
Mientras que los calendarios occidentales muestran otros cuatro meses antes de un nuevo año, los científicos consideran en general que el comienzo de septiembre marca el inicio de un nuevo ciclo anual para el manto de hielo de Groenlandia.
Este patrón anual hace que el manto de hielo gane principalmente nieve desde septiembre, acumulando hielo durante el otoño, el invierno y hasta la primavera. Luego, a medida que el año se calienta hacia finales de la primavera, el manto de hielo empieza a perder más hielo por el deshielo superficial de lo que gana con las nevadas recientes. Esta temporada de deshielo suele prolongarse hasta finales de agosto.
La diferencia entre las ganancias de nieve y las pérdidas de hielo en la superficie a lo largo de todo el año se conoce como «balance de masa superficial» (SMB, por sus siglas en inglés). El gráfico siguiente muestra el SMB de 2018-19 en días individuales (arriba) y de forma acumulada a lo largo del año (abajo). Las líneas azules muestran los datos de 2018-19 y la línea gris muestra la media a largo plazo. El gráfico inferior también muestra el año de mínimo récord en 2011-12 (línea roja) para comparar.
Este año ha sido inusual. Ha sido constantemente más seco de lo normal, lo que se refleja en las ganancias de nieve por debajo de la media durante todo el año. Y el verano ha sido cálido, con algunos períodos de deshielo muy intenso.
En conjunto, aunque las 2016-17 y 2017-18 temporadas registraron ganancias de hielo en la superficie superiores a la media, el SMB de 2018-19 termina como el séptimo más bajo de la serie. El SMB acumulado total fue de solo 169 000 millones de toneladas al final del año. Esto significa que nueve de los diez años con SMB más bajos se han producido en los últimos 13 años de nuestra serie, que se remonta a 1981.
Pérdidas totales
Es importante recordar que el SMB siempre es positivo al final del año: cae más nieve sobre el manto de hielo de la que se derrite en la superficie. Pero el manto de hielo también pierde hielo por el desprendimiento, o «calving», de icebergs y por la fusión oceánica en sus bordes. Por lo tanto, la nevada adicional es necesaria para compensar estos procesos.
Las observaciones recopiladas por el satélite Sentinel-2 de la Agencia Espacial Europea miden la velocidad del hielo de los glaciares emisarios situados alrededor de los bordes del manto de hielo. Al medir la rapidez con la que el hielo avanza hacia el océano, podemos calcular cuánto hielo se pierde por desprendimiento y fusión oceánica.
En promedio entre 1986 y 2018, el manto de hielo descarga unos 462 000 millones de toneladas al año. Este año, nuestro análisis sugiere que Groenlandia descargó unos 498 000 millones de toneladas de hielo.
Teniendo en cuenta estos procesos adicionales, podemos calcular el balance total de masa del manto de hielo para el año. Para 2018-19, estimamos que el manto de hielo ha registrado una pérdida neta total de hielo de unos 329 000 millones de toneladas.
Los datos de los satélites GRACE indican que Groenlandia perdió una media de 260 000 millones de toneladas de hielo al año entre 2002 y 2016, con un pico de 458 000 millones en 2012. Claramente, la pérdida de 329 000 millones de toneladas que estimamos este año está muy por encima de la media a largo plazo de 260 000 millones de toneladas, pero no hemos superado el récord más alto de pérdida de hielo en un año.
Verano largo y seco
Las elevadas pérdidas de este año se debieron a una combinación de factores. El año de SMB comenzó en septiembre de 2018 con un largo período seco: un invierno mucho más seco de lo habitual en gran parte de Groenlandia (solo el sureste recibió más nieve de lo habitual). Esto dejó al manto de hielo con solo una delgada capa protectora que se derritió rápidamente en las zonas bajas cuando la temporada de deshielo comenzó el 30 de abril.
De hecho, 2019 registró el segundo inicio más temprano de la temporada de deshielo de la serie, después de 2016, cuando se produjo un inusual pico de deshielo a principios de abril. El verano que siguió fue muy largo, seco y cálido, con un deshielo considerable en todo el manto de hielo y especialmente en el oeste y el norte.
El mapa siguiente muestra cómo se comparó el SMB al final de la temporada 2018-19 con la media a largo plazo. El sombreado indica ganancias de hielo superiores (azul) e inferiores (rojo) a lo habitual durante el año. Se puede observar que la mayor parte del manto de hielo ganó menos hielo que la media.
Las estaciones meteorológicas del Programa de Seguimiento del Manto de Hielo de Groenlandia (PROMICE) registraron tasas de pérdida de hielo superiores a la media de 2008-18 en cada una de sus 21 ubicaciones en todo el manto de hielo.
Observamos grandes pérdidas en el noroeste de Groenlandia, por ejemplo. Las estaciones meteorológicas gestionadas por el Instituto Meteorológico Danés (DMI), que se encuentran fuera del manto de hielo pero tienen registros más largos, también registraron temperaturas muy por encima de la media en todas las ubicaciones en junio y julio (los datos de agosto todavía están sometidos a control de calidad).
Pico de deshielo
Los efectos del largo verano cálido se vieron aumentados a principios de junio y de nuevo a finales de julio por oleadas de aire cálido que pasaron sobre el manto de hielo, dando un impulso adicional a la temporada de deshielo.
En el punto álgido de la segunda ola de calor, nuestro modelo calculó que el manto de hielo de Groenlandia perdió 31 000 millones de toneladas de hielo, equivalentes a unos 0,1 mm de aumento del nivel global del mar, en los tres días comprendidos entre el 31 de julio y el 2 de agosto. Un día promedio de ese período habría registrado unos cinco mil millones de toneladas de hielo derretido.
Puede ver este pico de deshielo en el gráfico siguiente, que muestra el porcentaje de la superficie del manto de hielo que se derrite cada día del año 2019 hasta la fecha (línea azul). Este año alcanzó su máximo del 58 % el 1 de agosto. El mapa de arriba muestra las zonas del manto de hielo que se derritieron ese día (sombreadas en rojo).
Como comparación, la temporada récord de deshielo estival de 2011-12 tuvo varias olas de calor intensas similares, aunque estas fueron más extremas, con una superficie mayor afectada y temperaturas máximas aún más altas en la cumbre del manto de hielo.
Sin embargo, 2018-19 fue otro año, y solo la novena ocasión en un registro que abarca 2000 años, en la que se registró deshielo superficial en la cumbre. Es realmente muy inusual observar deshielo en la cumbre.
Fase negativa
El largo verano seco experimentado este año se debió en parte a una fase negativa muy persistente de la Oscilación del Atlántico Norte (NAO, por sus siglas en inglés), pero también se vio acentuado por el calentamiento causado por el ser humano del clima global.
La NAO es una fuente de variabilidad sobre el océano Atlántico. Se caracteriza por un patrón de alta presión atmosférica sobre las Azores y de baja presión sobre Islandia. La fuerza relativa de estos dos sistemas de presión determina la trayectoria de las tormentas a través del Atlántico. Por ello, la NAO es especialmente importante para el tiempo en el norte de Europa: una NAO positiva suele traer un tiempo suave, lluvioso, ventoso y gris, sobre todo en invierno, mientras que un índice negativo suele desviar las tormentas más hacia el sur.
Además de alejar la lluvia y la nieve de Groenlandia, una NAO negativa también suele traer cielos despejados y pocas nubes o nubes finas, lo que favorece tasas altas de deshielo. Varios
estudios en los últimos años han demostrado lo importante que es la NAO negativa para los veranos de alto deshielo en Groenlandia. Y en un nuevo artículo de este año, demostramos que los últimos pocos veranos de menor
deshielo —que dieron lugar a una desaceleración de la pérdida de hielo de Groenlandia— se debieron en gran medida a más meses con NAO positiva.
Sin embargo, subrayamos en ese estudio que no podemos esperar una NAO positiva cada verano, y que el calentamiento de fondo del planeta acentúa más los años negativos, como de hecho ha demostrado la persistente NAO negativa de este verano.
Dado que el SMB anual de cualquier año es en gran medida una respuesta a fenómenos meteorológicos individuales, y que el índice NAO desempeña un papel importante en su orientación, es importante que los modelos climáticos globales lo reproduzcan correctamente.
Por desgracia, aunque en su mayoría cumplen razonablemente bien su función, solo unos pocos de los modelos de la generación actual, ejecutados como parte del proyecto CMIP5 que alimentó el quinto informe de evaluación del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC) en 2013, parecen capaces de mostrar el tipo de persistencia en los patrones de NAO negativa o positiva que observamos.
Por tanto, esto significa que los modelos climáticos globales CMIP5 tienden a subestimar la cantidad de deshielo que probablemente se produzca en la actualidad o en el futuro. Queda por ver si los modelos actualizados de CMIP6 —que alimentarán el sexto informe de evaluación del IPCC en 2021— funcionarán mejor.
Albedo superficial
Para entender por qué y cómo la NAO contribuye directamente al deshielo del manto de hielo se requiere comprender cómo nosotros y otros científicos calculamos realmente el SMB.
En el pasado, se realizaban estimaciones basadas en pluviómetros y observaciones de temperatura, normalmente de estaciones meteorológicas situadas cerca, pero no realmente sobre el manto de hielo, y luego se extrapolaban a una zona más amplia. Hoy en día utilizamos un enfoque físico conocido como «método del balance de energía superficial». Este consiste en sumar toda la energía entrante y saliente de la superficie del manto de hielo; la diferencia entre ambas ofrece una estimación de lo cálida que está la superficie.
Una de las influencias clave en la energía saliente es cuánta luz solar refleja la nieve blanca y brillante sobre el manto de hielo, una medida conocida como «albedo». Este verano se han registrado mínimos récord de albedo, lo que significa que la superficie refleja mucha menos energía de lo habitual en amplias zonas.
Esto se debe a que la larga temporada de deshielo permite que el polvo y los sedimentos se acumulen en la superficie y creen condiciones ideales para el crecimiento de las algas de color oscuro y bacterias que, según sabemos ahora, contribuyen significativamente al oscurecimiento de la superficie del manto de hielo cada verano. Esto significa que los cielos despejados y las grandes cantidades de luz solar —una característica de una NAO negativa— aumentarán significativamente la cantidad de deshielo.
