“Otra llamada de atención más”: Groenlandia en camino de perder hielo más rápido que en cualquier siglo durante los últimos 12.000 años

La investigación ubica el declive moderno de la capa de hielo en un contexto histórico, proporcionando una visión sólida de cómo las pérdidas de este siglo podrían superar con creces los cambios anteriores.

Si las sociedades humanas no reducen drásticamente las emisiones de gases de efecto invernadero, es probable que la tasa de pérdida de hielo de Groenlandia en este siglo supere con creces la de cualquier siglo durante los últimos 12.000 años, concluye un nuevo estudio.

La investigación se publicará el 30 de septiembre en la revista Naturaleza. El estudio emplea modelos de capas de hielo para comprender el pasado, el presente y el futuro de la capa de hielo de Groenlandia. Los científicos utilizaron reconstrucciones nuevas y detalladas del clima antiguo para impulsar el modelo y lo validaron con las mediciones del mundo real del tamaño antiguo y contemporáneo de la capa de hielo.

Los hallazgos ubican el declive moderno de la capa de hielo en un contexto histórico, destacando cuán extremas e inusuales podrían ser las pérdidas proyectadas para el siglo XXI, dicen los investigadores.

“Básicamente, hemos alterado tanto nuestro planeta que las tasas de derretimiento de la capa de hielo de este siglo van camino de ser mayores que cualquier cosa que hayamos visto bajo la variabilidad natural de la capa de hielo durante los últimos 12.000 años. Lo sacaremos del agua si no hacemos reducciones severas en las emisiones de gases de efecto invernadero ”, dice Jason Briner, PhD, profesor de geología en el Universidad de Buffalo Universidad de Artes y Ciencias. Briner dirigió el estudio colaborativo, coordinando el trabajo de científicos de múltiples disciplinas e instituciones.

“Si el mundo sigue una dieta energética masiva, en línea con un escenario que el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático llama RCP2.6, nuestro modelo predice que la tasa de pérdida de masa de la capa de hielo de Groenlandia este siglo será solo un poco más alta que cualquier otra experiencia experimentada en los últimos 12.000 años ”, añade Briner. “Pero, lo que es más preocupante, es que en un escenario de altas emisiones RCP8.5, el que sigue ahora la capa de hielo de Groenlandia, la tasa de pérdida de masa podría ser aproximadamente cuatro veces los valores más altos experimentados bajo la variabilidad climática natural durante los últimos 12.000 años.”

Él y sus colegas dicen que los resultados reiteran la necesidad de que los países de todo el mundo tomen medidas ahora para reducir las emisiones, frenar el declive de las capas de hielo y mitigar el aumento del nivel del mar. La investigación fue financiada en gran parte por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU.

Combinando el modelado de la capa de hielo con el trabajo de campo, observaciones de la vida real

El estudio reunió a modeladores climáticos, científicos de núcleos de hielo, expertos en teledetección e investigadores del paleoclima de la UB. NASALaboratorio de propulsión a chorro (JPL), el Universidad de Washington (UW), Universidad de Colombiael Observatorio Terrestre Lamont-Doherty (LDEO), la Universidad de California, Irvine (UCI) y otras instituciones.

Este equipo multidisciplinario utilizó un modelo de capa de hielo de última generación para simular cambios en el sector suroeste de la capa de hielo de Groenlandia, comenzando desde el comienzo de la época del Holoceno hace unos 12.000 años y extendiéndose 80 años hasta 2100.

Los científicos probaron el modelo exactitud comparando los resultados de las simulaciones del modelo con la evidencia histórica. Los resultados del modelo coincidieron bien con los datos vinculados a las mediciones reales de la capa de hielo realizadas por satélites y estudios aéreos en las últimas décadas, y con el trabajo de campo que identificó los límites antiguos de la capa de hielo.

Aunque el proyecto se centró en el suroeste de Groenlandia, la investigación muestra que los cambios en las tasas de pérdida de hielo tienden a corresponder estrechamente con los cambios en toda la capa de hielo.

“Confiamos en el mismo modelo de capa de hielo para simular el pasado, el presente y el futuro”, dice la coautora Jessica Badgeley, estudiante de doctorado en el Departamento de Ciencias de la Tierra y el Espacio de la Universidad de Washington. “Por lo tanto, nuestras comparaciones del cambio de la masa de la capa de hielo a lo largo de estos períodos de tiempo son internamente consistentes, lo que hace una comparación sólida entre los cambios de la capa de hielo pasados ​​y proyectados”.

“Hemos mejorado significativamente nuestra comprensión de cuán anómalo será el futuro cambio de Groenlandia”, dice el coautor Joshua Cuzzone, PhD, científico asistente del proyecto en la UCI que completó gran parte de su trabajo en el estudio como investigador postdoctoral en JPL y UCI. “Este trabajo representa un éxito masivo para la ciencia y la colaboración multidisciplinarias, y representa un marco para el futuro trabajo multidisciplinario exitoso”.

Cuzzone y otros investigadores de UCI y JPL lideraron el modelado de la capa de hielo, aprovechando el trabajo de colegas de la UW, que utilizaron datos de núcleos de hielo para crear mapas de temperaturas y precipitaciones en la región de estudio que se utilizaron para impulsar las simulaciones del modelo de la capa de hielo hasta el año 1850. Los datos climáticos publicados anteriormente se utilizaron para impulsar las simulaciones después de esa fecha.

Los científicos de la UB y LDEO se asociaron en un trabajo de campo que ayudó a validar el modelo al identificar los límites de la capa de hielo en el suroeste de Groenlandia hace miles de años.

“Construimos una historia geológica extremadamente detallada de cómo el margen de la capa de hielo del suroeste de Groenlandia se movió a través del tiempo midiendo el berilio-10 en rocas que se asientan en morrenas”, dice el coautor Nicolás Young, PhD, profesor asociado de investigación en LDEO. “Las morrenas son grandes pilas de escombros que puedes encontrar en el paisaje que marcan el borde anterior de una capa de hielo o glaciar. Una medición de berilio-10 te dice cuánto tiempo han estado ahí esa roca y esa morrena, y por lo tanto te dice cuándo la capa de hielo estuvo en ese lugar exacto y depositó esa roca.

“Sorprendentemente, el modelo reprodujo muy bien la reconstrucción geológica. Esto nos dio la confianza de que el modelo de la capa de hielo estaba funcionando bien y nos estaba dando resultados significativos. Puedes modelar lo que quieras y tu modelo siempre dará una respuesta, pero necesitamos alguna forma de determinar si el modelo está haciendo un buen trabajo “.

Una cronología continua de cambios en la capa de hielo de Groenlandia

El estudio hace una contribución importante al crear una línea de tiempo del pasado, presente y futuro de la capa de hielo de Groenlandia, dice Briner. Los resultados son aleccionadores.

“Tenemos líneas de tiempo largas de cambio de temperatura, del pasado al presente y al futuro, que muestran la influencia de los gases de efecto invernadero en la temperatura de la Tierra”, dice Briner. “Y ahora, por primera vez, tenemos un cronograma largo de los impactos de esa temperatura, en forma de derretimiento de la capa de hielo de Groenlandia, desde el pasado hasta el presente y el futuro. Y lo que muestra es revelador “.

“No es ningún secreto que la capa de hielo de Groenlandia está en mal estado y está perdiendo hielo a un ritmo cada vez mayor”, dice Young. “Pero si alguien quiere hacer agujeros en esto, simplemente podría preguntar, ‘¿cómo sabes que esto no es solo parte de la variabilidad natural de la capa de hielo?’ Bueno, lo que sugiere nuestro estudio es que la tasa de pérdida de hielo de este siglo superará la tasa de pérdida de hielo de cualquier siglo durante los últimos 12.000 años. Creo que esta es la primera vez que la salud actual de la capa de hielo de Groenlandia se ha colocado de manera sólida en un contexto a largo plazo “.

A pesar de estos resultados aleccionadores, una conclusión fundamental de las proyecciones futuras del modelo es que aún es posible que las personas y los países de todo el mundo marquen una diferencia importante al reducir las emisiones, dice Briner. Los modelos de los escenarios RCP2.6 y RCP8.5 arrojan resultados muy diferentes, con escenarios de altas emisiones que producen disminuciones masivas en la salud de la capa de hielo y un aumento significativo del nivel del mar.

“Nuestros hallazgos son otra llamada de atención, especialmente para países como Estados Unidos”, dice Briner. “Los estadounidenses usan más energía por persona que cualquier otra nación del mundo. Nuestra nación ha producido más CO2 que reside en la atmósfera hoy que cualquier otro país. Los estadounidenses deben seguir una dieta energética. Los estadounidenses más ricos, que tienen la huella energética más alta, pueden permitirse hacer cambios en su estilo de vida, volar menos, instalar paneles solares y conducir un vehículo de bajo consumo energético ”.

“Este estudio muestra que es probable que la pérdida de hielo en el futuro sea mayor que cualquier cosa que experimentó la capa de hielo en el Holoceno, a menos que sigamos un escenario de bajas emisiones de carbono en el futuro”, dice Badgeley.

Referencia: 30 de septiembre de 2020, Naturaleza.

Los autores del estudio incluyen a Jason P. Briner, Alia J. Lesnek, Elizabeth K. Thomas, Allison A. Cluett y Beata Csatho de la Universidad de Buffalo; Joshua K. Cuzzone de la Universidad de California, Irvine (UCI) y el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA (JPL); Jessica A. Badgeley, Eric J. Steig y Gregory J. Hakim de la Universidad de Washington; Nicolás E. Young y Joerg Schaefer del Observatorio Terrestre Lamont Doherty de la Universidad de Columbia; Mathieu Morlighem de UCI; Nicole-Jeanne Schlegel y Eric Larour de JPL; Jesse V. Johnson y Jacob Downs de la Universidad de Montana; Estelle Allan y Anne de Vernal de la Université du Québec à Montréal; Ole Bennike del Servicio Geológico de Dinamarca y Groenlandia; y Sophie Nowicki del Goddard Space Flight Center de la NASA, que se unió a la facultad de la UB en el otoño de 2020.

Además de la NSF, la investigación recibió el apoyo del Consejo de Investigación de Ciencias Naturales e Ingeniería de Canadá, Fonds de recherche du Québec, NASA y la Fundación G. Unger Vetlesen.