Científicos en la Antártida han descubierto un enorme sistema de agua salada debajo de la capa de hielo, y podría tener implicaciones en el aumento del nivel del mar.
Un nuevo descubrimiento en las profundidades de un río glacial en la Antártida podría cambiar la comprensión de los científicos sobre cómo fluye el hielo, con implicaciones importantes para estimar el futuro aumento del nivel del mar.
Los científicos de glaciares Matthew Siegfried de la Escuela de Minas de Colorado, Chloe Gustafson de la Institución Scripps de Oceanografía y sus colegas pasaron 61 días viviendo en tiendas de campaña en las corrientes de hielo de la Antártida para recopilar información sobre la tierra bajo la media milla de hielo debajo de sus pies. . Explican los hallazgos del equipo y lo que dicen sobre el comportamiento de las capas de hielo en un mundo que se calienta.
¿Cuál fue la conclusión más importante de su investigación?
Primero, ayuda entender que la Antártida Occidental era un océano antes de convertirse en una capa de hielo. Si hoy desapareciera, sería un mar de islas. Por lo tanto, sabemos que el lecho rocoso debajo de la capa de hielo está cubierto con una gruesa capa de sedimentos, partículas depositadas en el lecho marino.
Lo que no sabemos es qué hay en los diminutos espacios porosos entre los sedimentos bajo el hielo.
Esperamos encontrar agua de deshielo de la corriente de hielo de arriba, un canal de hielo de rápido movimiento que fluye desde el centro de la capa de hielo hacia el océano. Para nuestra sorpresa, encontramos grandes cantidades de agua subterránea, incluida agua salada del océano, en esta gruesa capa de sedimento.
Nuestros hallazgos sugieren que esta agua salada es la mayor reserva de agua líquida debajo del flujo de hielo que estudiamos, y posiblemente otros, y puede influir en cómo fluye el hielo en la Antártida.
El agua líquida es muy importante para la velocidad a la que se mueven las corrientes de hielo. Si hay agua líquida en el fondo de la corriente de hielo, fluirá muy rápido. Si el agua se congela o la base se seca, el hielo grita que se detenga.
Los modelos de flujo de hielo generalmente solo consideran si el hielo en el fondo ha alcanzado su punto de fusión o si el agua fluye río arriba a lo largo del fondo del hielo. Los científicos nunca consideraron tener más agua debajo de la capa de hielo, y mucho menos agua más salada, lo que evita que el agua se congele a temperaturas más frías. (Piense en por qué las comunidades rocían sal en sus caminos durante el invierno).
Nuestras observaciones indican que hay tanta agua por ahí que si exprimes el sedimento alrededor de 500 a 1900 metros (1600 a 6200 pies) debajo de la corriente de hielo como una esponja, tienes alrededor de 220 a 220 metros de columna de agua 820 metros (700 a 2,700 pies) de profundidad.
Adaptado de Gustafson et al., 2022
Esta agua puede pasar a través de los poros del sistema de agua subterránea subglacial, al igual que el agua subterránea en otros lugares, pero en la Antártida hay una capa de hielo dinámica en la parte superior. Cuando la capa de hielo se espesa, ejerce más presión sobre los sedimentos que se encuentran debajo, por lo que puede conducir el agua de deshielo desde el fondo de la capa de hielo hacia sedimentos más profundos. Sin embargo, a medida que el hielo se adelgaza, puede extraer agua del sedimento, que ahora es un poco salado. El agua más salada puede afectar la rapidez con la que fluye el hielo.
Saber que hay un gran depósito que podría estar relacionado con el comportamiento de las regiones de flujo rápido de la Antártida significa que los científicos deben repensar nuestra comprensión del flujo de hielo.
¿Qué les puede decir a los científicos sobre la Antártida el descubrimiento de agua de mar líquida en los sedimentos?
El agua subterránea salada muestra claramente hasta qué punto llegó tierra adentro el límite entre la capa de hielo y el océano.
Este límite, llamado cable de tierra, es muy importante. Cuando el hielo fluye sobre el cable de tierra, comienza a flotar en el océano. Si sabe cómo se mueve el cable de tierra, puede tener una buena idea de cuánto hielo se está aportando al océano global.
El hecho de que tengamos agua debajo de nuestros pies significa que la línea de puesta a tierra estaba aguas arriba de nosotros en algún momento, al menos a 70 millas (110 kilómetros) de hoy.
Cayo Kerry/Observatorio de la Tierra Lamont-Doherty
La siguiente pregunta es cuándo llegará allí.
Argumentamos en el documento que no puede ser demasiado viejo. El agua subterránea fluye y el agua dulce ingresa a los sedimentos de los glaciares de arriba. Según la cantidad de radiocarbono que se encontró en los sedimentos superiores de un estudio anterior, estimamos que la mayor parte del agua salada llegó al sistema subglacial en los últimos 10,000 años.
Durante períodos cálidos pasados, cuando las capas de hielo se hicieron más pequeñas, los océanos depositaron esta agua de mar.
La corriente de hielo de Whelans está muy lejos. ¿Cómo determinaste lo que estaba pasando una milla debajo de ti?
Nuestro sitio está a unas dos horas de vuelo desde la estación McMurdo en la Antártida. El avión aterriza sobre los esquís y deja todo lo necesario para la vida. Luego despega, eres tú, tu equipo de campo y algunas paletas de carga.
Dormimos en la carpa un total de 61 días esa temporada. Todos los días, empacamos nuestras motos de nieve, ingresamos las coordenadas del sitio e instalamos una estación magnetotelúrica.
Cada estación tiene tres magnetómetros, que apuntan de este a oeste, de norte a sur y verticalmente, y dos pares de electrodos, alineados de este a oeste y de norte a sur. Estos instrumentos pueden detectar las firmas electromagnéticas de diferentes materiales terrestres en el subsuelo.
Las variaciones naturales en los campos magnéticos y eléctricos de la Tierra son causadas por eventos globales, como la interacción del viento solar con la ionosfera de la Tierra y los rayos. Los cambios en los campos magnéticos y eléctricos de la Tierra inducen campos electromagnéticos secundarios bajo tierra, y la fuerza de estos campos está relacionada con la conductividad de los materiales.
Por lo tanto, al medir los campos eléctricos y magnéticos en la superficie del hielo, podemos calcular la conductividad eléctrica de los materiales del subsuelo, incluida el agua. Este es el mismo método que utiliza la industria del petróleo y el gas para encontrar combustibles fósiles.
Podemos ver el agua subterránea y, dado que el agua salada tiene una conductividad mucho mayor que el agua dulce, podemos estimar su salinidad.
¿Qué más podría haber en el agua subterránea?
Cada vez que cavamos un hoyo en la Antártida, se llena de microbios. No hay motivo para pensar que los microbios tampoco devoran los nutrientes de las aguas subterráneas.
Cuando su ecosistema microbiano se corta durante mucho tiempo, en este caso, el agua de mar probablemente se depositó allí hace entre 5000 y 10 000 años, comienza a tener una idea bastante clara de cómo podría existir vida en otros cuerpos planetarios. La simulación , encerrado en el suelo y enterrado bajo una gruesa capa de hielo.
Donde hay vida, hay un problema de carbono.
Sabemos que los microbios viven en lagos y ríos subglaciales sobre sedimentos que consumen carbono y lo convierten en gases de efecto invernadero como el metano y el dióxido de carbono. Sabemos que todo este carbono eventualmente se transferirá al Océano Austral. Pero todavía no tenemos una buena medida.
Este es un entorno nuevo y todavía queda mucha investigación por hacer. Observamos desde una corriente de hielo. Es como clavar una pajilla en el sistema de aguas subterráneas de Florida y decir «sí, aquí hay algo», pero ¿qué pasa con el resto del continente?
