Según un nuevo estudio, la vasta capa de hielo de Groenlandia podría derretirse más rápido de lo que se pensaba durante el siglo XXI.
La capa de hielo de Groenlandia es la segunda masa de hielo más grande de la Tierra y contiene suficiente agua para elevar 7,2 metros el nivel global del mar.
Los nuevos modelos predicen que, para finales del siglo XXI, la temporada de deshielo será 22 días más larga que la prevista por los modelos antiguos.
Según un nuevo estudio, la vasta capa de hielo de Groenlandia podría derretirse más rápido de lo que se pensaba durante el siglo XXI.
La capa de hielo de Groenlandia es la segunda masa de hielo más grande de la Tierra y contiene suficiente agua para elevar 7,2 metros el nivel global del mar7,2 metros. Aunque el calentamiento de las próximas décadas se mantenga en niveles bajos, se espera que el deshielo de la capa de hielo de Groenlandia alcance ritmos sin precedentes en las próximas décadas, lo que contribuirá significativamente al aumento del nivel global del mar.
El estudio, publicado en Nature Communications, compara las estimaciones del aumento futuro del nivel del mar debido a la capa de hielo de Groenlandia en los nuevos modelos (CMIP6) con las de la generación anterior (CMIP5). El estudio concluye que la contribución de la capa de hielo de Groenlandia al nivel del mar durante el siglo XXI es siempre mayor en los modelos CMIP6 que en los modelos CMIP5 correspondientes que ejecutan el mismo escenario de emisiones. (Véase la explicación detallada de Carbon Brief sobre CMIP6: artículo explicativo.)
El estudio concluye que esto se debe principalmente a que los modelos CMIP6 proyectan un mayor aumento de la temperatura durante el siglo XXI. Por ejemplo, los investigadores calculan que, en un escenario de emisiones muy altas, los nuevos modelos predicen que la temporada de deshielo será 22 días más larga que la prevista por los modelos antiguos para finales del siglo XXI.
En conjunto, los investigadores estiman que, en las simulaciones CMIP6, el aumento del nivel del mar causado por Groenlandia durante el siglo XXI sería 2,6 cm mayor en un escenario futuro de bajas emisiones, 2,8 cm mayor en un escenario de emisiones medias y 5 cm mayor en uno de altas emisiones.
Modelización de la capa de hielo de Groenlandia
Para abarcar todo el abanico de posibilidades para la capa de hielo de Groenlandia durante el próximo siglo, el estudio examina diversos escenarios de calentamiento conocidos como trayectorias de concentración representativas (RCP, por sus siglas en inglés).
Cada escenario RCP describe un “forzamiento” climático distinto: la cantidad adicional de energía en el sistema terrestre como resultado de la actividad humana. Un mayor forzamiento produce un mayor aumento de la temperatura global.
El estudio se centra en tres de estos escenarios: RCP8.5, RCP4.5 y RCP2.6. Describen, respectivamente, un escenario de referencia de emisiones muy altas, un escenario intermedio que coincide en términos generales con la trayectoria que probablemente seguirá el mundo en las próximas décadas y un escenario de mitigación rigurosa que limita el calentamiento a 2 °C.
Los investigadores utilizan dos conjuntos de modelos climáticos del Proyecto de Comparación de Modelos Acoplados (CMIP), una iniciativa mundial de modelización. Estos proceden del conjunto más reciente de modelos, CMIP6, y del conjunto anterior, CMIP5.
Una diferencia clave de CMIP6 es que utiliza cinco “trayectorias socioeconómicas compartidas” (SSP, por sus siglas en inglés), narrativas socioeconómicas que acompañan a las RCP.
Los modelos CMIP6 combinan escenarios RCP/SSP para ofrecer una visión más completa de los cambios futuros del planeta. Por ejemplo, el escenario SSP58.5 de CMIP6 describe un desarrollo económico impulsado por combustibles fósiles y detalla el alto nivel de calentamiento que lo acompañaría.
La científica climática Dra. Ruth Mottram del Instituto Meteorológico Danés, que no participó en el estudio, explica la importancia de estos escenarios:
«Creo que es importante recordar que SSP585 y RCP8.5 no son el mismo escenario, así que este trabajo también muestra que la forma en que llegamos a finales de siglo es tan importante, o quizá más, que cuáles sean las emisiones finales».
Mottram también dijo a Carbon Brief que «ya sabíamos, por el deshielo y la escorrentía observados en Groenlandia durante las últimas dos décadas, que los modelos CMIP5 parecían quedarse cortos». Añade que los modelos CMIP6 tienen una «física actualizada» y parecen «hacer un mejor trabajo».
Dr. Stefan Hofer, autor principal del estudio e investigador posdoctoral en la Universidad de Oslo, dijo a Carbon Brief que «sobre el papel, los modelos CMIP6 tienen mayor resolución y una física más sofisticada… Sin embargo, debemos ser cautelosos, porque en esta etapa no podemos afirmar que un mundo CMIP6 sea más probable que uno CMIP5».
Los modelos CMIP6 proyectan un mayor calentamiento
Uno de los cambios más notables entre los resultados de los modelos CMIP5 y CMIP6 es que estos últimos predicen un mayor aumento de la temperatura durante el siglo XXI, según el estudio. Esto es especialmente notorio en el Ártico, donde la «amplificación ártica» hace que las temperaturas en las latitudes altas aumenten considerablemente por encima de la media global.
El nuevo estudio compara varios escenarios RCP y SSP en los modelos CMIP5 y CMIP6, y se centra inicialmente en los escenarios de mayores emisiones: RCP8.5 en CMIP5 y SSP58.5 en CMIP6. La figura siguiente compara las simulaciones del calentamiento global y ártico de ambos modelos.
La figura muestra que, en un escenario de altas emisiones, para el año 2100 los modelos CMIP6 predicen un aumento de la temperatura media global 0,6 °C mayor que los modelos CMIP5. La diferencia es más pronunciada en el Ártico, donde los modelos CMIP6 predicen un aumento de la temperatura 1,3 °C mayor que los modelos CMIP5.
Hofer explica que las temperaturas más altas de CMIP6 se deben a una mayor sensibilidad a los gases de efecto invernadero. Dice a Carbon Brief:
«Los modelos CMIP6 parecen ser más sensibles a las emisiones de gases de efecto invernadero y, por tanto, a las temperaturas globales, pero el Ártico se calienta especialmente más que en CMIP5. Por ello, a pesar de niveles similares de forzamiento antropogénico, Groenlandia perdería más masa en un mundo CMIP6 que en uno CMIP5».
Mottram añade que las temperaturas más altas podrían deberse a «retroalimentaciones» que refuerzan el calentamiento causado por los seres humanos:
«Los modelos CMIP6 muestran temperaturas aún más altas en el Ártico, lo que afecta al hielo marino y a las nubes, y esto parece ser una retroalimentación importante en el deshielo de la capa de hielo de Groenlandia».
Los autores del estudio señalan que los modelos CMIP5 y CMIP6 predicen temperaturas globales aproximadamente iguales durante las próximas décadas. Los modelos CMIP6 solo empiezan a predecir temperaturas significativamente más altas que CMIP5 después de 2050. Sin embargo, esta divergencia entre ambos conjuntos de modelos se produce unos 20 años antes en el Ártico, alrededor de 2030.
Ciclo anual de la capa de hielo de Groenlandia
Las mayores tasas de calentamiento de las simulaciones CMIP6 repercuten en la capa de hielo de Groenlandia.
Esto puede observarse en el gráfico siguiente, que muestra el «balance de masa superficial» (BMS) de la capa de hielo en distintas simulaciones de modelos. El BMS compara la cantidad de nieve que acumula la capa durante el año con la que pierde por el deshielo —conocido como «ablación»— en su superficie. (La capa de hielo también pierde hielo por el deshielo oceánico en sus bordes y por el desprendimiento de icebergs).
El BMS de Groenlandia suele ser positivo durante gran parte del año, antes de caer por debajo de cero cuando el deshielo estacional se impone cada verano.
Este ciclo puede observarse en la figura siguiente, que muestra las simulaciones CMIP5 y CMIP6 para el clima actual (líneas azul claro y naranja) y para finales de siglo bajo el escenario de mayores emisiones (rojo y azul oscuro).
El gráfico destaca que, aunque las diferencias entre los modelos CMIP5 y CMIP6 son «insignificantes» durante 1981-2010, a finales del siglo XXI se observan algunas diferencias notables. En el escenario de altas emisiones, durante 2071-2100, el deshielo diario máximo en las simulaciones CMIP5 es de 15.000 millones de toneladas por día (Gt/día), mientras que en CMIP6 es un 50 % mayor: 23 Gt/día.
Además, según el artículo, la temporada de deshielo —los días en que el deshielo supera la acumulación y disminuye el balance de masa superficial— comienza siete días antes y dura 15 días más en CMIP6 que en CMIP5.
Los autores señalan que la mayor parte de este cambio se debe a una mayor intensidad del deshielo, y que apenas se observan diferencias en la acumulación entre CMIP5 y CMIP6. Concluyen que esto sugiere que el aumento de las temperaturas y la amplificación ártica son los principales factores que impulsan el mayor deshielo de la capa de hielo de Groenlandia.
Hofer explica lo que implican estas temperaturas más altas para la capa de hielo de Groenlandia:
«Nuestros resultados para los escenarios de emisiones extremadamente altas (RCP8.5 y SSP585) muestran que, en CMIP5 RCP8.5, la contribución de Groenlandia al aumento del nivel del mar sería de unos 9,9 cm, pero en CMIP6 SSP585 sería de 17,8 cm. Es una contribución aproximadamente un 80 % mayor, pese a que el forzamiento radiativo de las emisiones antropogénicas es igual o similar en el escenario de emisiones extremadamente altas».
Sin embargo, el estudio también concluye que las temperaturas más cálidas pueden convertir la nieve que cae, que normalmente contribuiría a la acumulación, en lluvia. Esto puede afectar el albedo superficial de la capa de hielo —es decir, su capacidad para reflejar la luz solar entrante— y provocar más deshielo. En el escenario de altas emisiones de CMIP6 se registró un 47 % más de precipitaciones que en el escenario CMIP5 correspondiente.
¿Cuándo se superarán los umbrales en la capa de hielo de Groenlandia?
A medida que aumentan las temperaturas globales, la capa de hielo de Groenlandia se derrite más rápidamente: según el artículo, el 60 % del reciente aumento de la contribución de Groenlandia al nivel del mar se debe a una mayor escorrentía superficial.
Al calcular el promedio del año entero, el balance de masa superficial de la capa de hielo de Groenlandia es actualmente positivo, lo que significa que la acumulación supera al deshielo. (Aunque el balance de masa total —que incluye el deshielo en los bordes de la capa y la pérdida de icebergs— es cada vez más negativo, con una pérdida media anual de 250.000 millones de toneladas durante la última década).
Sin embargo, a medida que el clima sigue calentándose, la capa de hielo podría llegar a un punto en el que el deshielo superficial anual supere la acumulación y el balance de masa superficial pase a ser negativo en promedio.
El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC), en su informe especial de 2018 sobre 1,5 °C, señala que el «umbral en el que la pérdida anual de masa de la capa de hielo por deshielo superficial supera la ganancia de masa por nevadas» sería un «indicador útil» para determinar el destino de la capa de hielo de Groenlandia, pues está relacionado con otras retroalimentaciones y puntos de inflexión.
La figura siguiente muestra cuándo podría superarse este umbral en distintos escenarios RCP y con diferentes modelos.
En el escenario de altas emisiones analizado anteriormente en este estudio, este umbral se supera en 2046 en CMIP6, frente a 2058 en CMIP5. Tras superarse el umbral, el balance de masa superficial sigue disminuyendo.
En el escenario de emisiones intermedias (RCP4.5), este umbral se superaría en 2066 en CMIP6, pero no se alcanzaría en ningún momento del siglo XXI en CMIP5. Por último, en el escenario de bajas emisiones (RCP2.6), el umbral nunca se superaría ni en CMIP6 ni en CMIP5.
El estudio señala que la contribución de la capa de hielo de Groenlandia al nivel del mar durante el siglo XXI es siempre mayor en los modelos CMIP6 que en los modelos CMIP5 correspondientes, pese a que el nivel de forzamiento radiativo global es similar. En CMIP6, se prevé que el aumento del nivel del mar sea 2,6 cm mayor en un escenario futuro de bajas emisiones, 2,8 cm mayor en uno de emisiones medias y 5 cm mayor en uno de altas emisiones, en comparación con CMIP5.
Mottram afirma que incluir varios escenarios distintos es una característica importante de este artículo:
«Otro aspecto muy positivo de este análisis es que, aunque se centra en los escenarios más extremos, también ofrece estimaciones para escenarios menos extremos, en los que se observa el mismo efecto: las estimaciones de pérdida de hielo de CMIP6 son mayores que las de CMIP5».
