La inclinación de la Tierra puede exacerbar el derretimiento de la Antártida

A medida que los niveles de dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero, aumentan y calientan el globo, el hielo de la Antártida se volverá más vulnerable a los ciclos a escala astronómica, en particular la inclinación de nuestro planeta cuando gira alrededor de su eje..

Una nueva investigación encuentra que más de 30 millones de años de historia, las capas de hielo de la Antártida respondieron con mayor fuerza al ángulo de inclinación de la Tierra sobre su eje cuando el hielo se extiende hacia los océanos, interactuando con las corrientes que pueden traer agua caliente lamiendo sus márgenes y provocando un aumento derritiendo. El efecto de la inclinación alcanzó su punto máximo cuando los niveles de dióxido de carbono fueron similares a lo que los científicos predicen para el próximo siglo, si los humanos no controlan las emisiones. [Belleza que se derrumba: Imagen de la plataforma de hielo Larsen de la Antártida]

A medida que los niveles de dióxido de carbono superen las 400 partes por millón, el clima se volverá más sensible a la inclinación u oblicuidad de la Tierra, informaron los investigadores el 14 de enero en la revista Nature Geoscience..

"Realmente crítica es la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera", dijo el coautor del estudio Stephen Meyers, paleoclimatólogo de la Universidad de Wisconsin, Madison..

Un escenario de alto contenido de dióxido de carbono y alto ángulo de inclinación podría ser particularmente devastador para los kilómetros de hielo que cubren la Antártida..

Reconstruyendo el pasado

Durante unos 40.000 años, el eje de la Tierra se inclina hacia adelante y hacia atrás "como una mecedora", dijo Meyers. Actualmente, esta oblicuidad es de aproximadamente 23,4 grados, pero puede ser tan pequeña como 22,1 grados o hasta 24,5 grados..

La inclinación es importante para cuándo y dónde la luz solar llega al mundo y, por lo tanto, puede influir en el clima..

Para reconstruir una historia de cómo el hielo de la Antártida ha respondido a esta inclinación, Meyers y sus coautores utilizaron algunas fuentes de información sobre el pasado climático de la Tierra. Una fuente fue el carbonato de calcio del fondo del océano, dejado por organismos unicelulares llamados foraminíferos bentónicos. Estos organismos excretan una capa de carbonato de calcio a su alrededor, bloqueando un registro global y continuo de la química de los océanos y la atmósfera..

Los registros de sedimentos de alrededor de la Antártida proporcionaron otra fuente de historia climática, una especialidad del coautor del estudio y paleoclimatólogo Richard Levy de GNS Science y la Universidad Victoria de Wellington en Nueva Zelanda. Estos sedimentos, extraídos del fondo del océano en largos núcleos columnares, también guardan un registro del pasado. Un glaciar, por ejemplo, arroja una mezcla distintiva de barro, arena y grava donde se asienta. Estos núcleos proporcionan una imagen muy detallada de dónde estaban las capas de hielo, dijo Meyers, pero hay lagunas en el registro..

Ciclos de hielo

Con datos de ambas fuentes, los investigadores reconstruyeron la historia de la Antártida desde hace 34 millones a 5 millones de años. Las primeras grandes capas de hielo en la Antártida se formaron hace 34 millones de años, dijo Levy, y el hielo marino durante todo el año se convirtió en la norma hace solo 3 millones de años, cuando los niveles de dióxido de carbono cayeron por debajo de 400 partes por millón..

Desde hace unos 34 millones de años hasta hace unos 25 millones de años, el dióxido de carbono era muy alto (600 a 800 ppm) y la mayor parte del hielo de la Antártida estaba en tierra, no en contacto con el mar. El avance y el retroceso del hielo del continente eran relativamente insensibles a la inclinación del planeta en este momento, encontraron los investigadores. Hace entre aproximadamente 24,5 millones y aproximadamente 14 millones de años, el dióxido de carbono atmosférico se redujo a entre 400 y 600 ppm. Las capas de hielo avanzaban más a menudo hacia el mar, pero no había mucho hielo marino flotante. En este momento, el planeta se volvió bastante sensible a la inclinación del eje de la Tierra. [Imágenes de Melt: Earth's Vanishing Ice]

Hace entre 13 y 5 millones de años, los niveles de dióxido de carbono volvieron a bajar, hasta 200 ppm. El hielo marino flotante se hizo más prominente, formando una corteza sobre el océano abierto en el invierno y adelgazándose solo en el verano. La sensibilidad a la inclinación de la Tierra disminuyó.

No está del todo claro por qué ocurre este cambio en la sensibilidad a la oblicuidad, dijo Levy, pero la razón parece involucrar el contacto entre el hielo y el océano. En momentos de alta inclinación, las regiones polares se calientan y las diferencias de temperatura entre el ecuador y los polos se vuelven menos extremas. Esto, a su vez, altera los patrones de viento y corriente, que son impulsados ​​en gran medida por esta diferencia de temperatura, lo que finalmente aumenta el flujo de agua cálida del océano hacia el borde de la Antártida..

Cuando el hielo se encuentra principalmente en tierra, este flujo no toca el hielo. Pero cuando las capas de hielo se apoyan contra el fondo del océano, en contacto con las corrientes, el flujo de agua caliente es muy importante. El hielo marino flotante parece bloquear parte del flujo, disminuyendo la tendencia de la capa de hielo a derretirse. Pero cuando los niveles de dióxido de carbono son lo suficientemente altos como para que el hielo marino flotante se derrita, no hay nada que detenga esas corrientes cálidas. Ahí es cuando la inclinación de la Tierra parece ser más importante, como ocurrió hace entre 24,5 millones y 14 millones de años..

Esta historia augura problemas para el futuro de la Antártida. En 2016, el nivel de dióxido de carbono en la atmósfera terrestre superó las 400 ppm de forma permanente. La última vez en la historia geológica de la Tierra que el dióxido de carbono fue tan alto, no había hielo marino durante todo el año en la Antártida, dijo Levy. Si las emisiones continúan como están, el hielo marino flaqueará, dijo Levy, "y volveremos a un mundo que no ha existido durante millones de años".

"Las capas de hielo marinas vulnerables de la Antártida sentirán el efecto de nuestra inclinación relativamente alta actual, y se amplificará el calentamiento del océano en los márgenes de la Antártida", dijo..

El lunes (14 de enero), otro grupo de investigadores informó que la tasa de derretimiento de la Antártida ya es seis veces más rápida de lo que era hace unas pocas décadas. Los investigadores encontraron que el continente perdió alrededor de 40 gigatoneladas de hielo por año entre 1979 y 1990. Entre 2009 y 2017, perdió 252 gigatoneladas de hielo por año, en promedio..

Los investigadores ahora están investigando las pequeñas variaciones en la sensibilidad a la inclinación de la Tierra que ocurren en los tres patrones generales que encontraron, pero el mensaje principal ya es claro, dijo Levy..

"El hielo marino antártico es claramente importante", dijo. "Necesitamos seguir adelante y encontrar formas de cumplir los objetivos de emisiones".

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