Hallan un elevado calentamiento geotérmico bajo la capa de hielo de la Antártida Occidental

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La cantidad de calor que fluye hacia la base de la capa de hielo de la Antártida Occidental a partir de fuentes geotérmicas profundas dentro de la Tierra es sorprendentemente alta, según un nuevo estudio dirigido por investigadores de la Universidad de California en Santa Cruz, Estados Unidos. Los resultados, publicados este viernes en 'Science Advances', proporcionan datos importantes para los investigadores que tratan de predecir el destino de la capa de hielo, que ha experimentado una fusión rápida en la última década.

El autor principal, Andrew Fisher, profesor de Ciencias Terrestres y Planetarias en la Universidad de California en Santa Cruz, hizo hincapié en que la calefacción geotérmica detectada en este estudio no explica la alarmante pérdida de hielo de la Antártida Occidental que ha sido documentada por otros expertos.

"La capa de hielo se desarrolló y evolucionó con el flujo de calor geotérmico que viene desde abajo, que es parte del sistema. Pero esto podría ayudar a explicar por qué la capa de hielo es tan inestable. Al agregar los efectos del calentamiento global, las cosas pueden empezar a cambiar rápidamente", afirma.

 Los resultados tratan de predecir el destino de la capa de hielo, que ha experimentado una fusión rápida en la última década

El flujo de gran calor por debajo de la capa de hielo de la Antártida Occidental también puede ayudar a explicar la presencia de lagos debajo de ella y qué partes de la capa de hielo fluyen rápidamente como corrientes de hielo. Se cree que el agua en la base de las corrientes de hielo proporciona la lubricación que acelera su movimiento, llevando grandes volúmenes de hielo hacia fuera sobre las plataformas de hielo flotantes en los bordes de la capa de hielo.

Fisher señala que la medición geotérmica fue desde un solo lugar y es probable que el flujo de calor varíe de un lugar a otro por debajo de la capa de hielo. "Se trata de una región donde hay actividad volcánica, por lo que esta medida puede deberse a una fuente de calor local en la corteza", explica este investigador, cuyo trabajo es parte de un proyecto de perforación antártica, financiado por la Fundación Nacional para la Ciencia que se llama 'WISSARD' ('Whillans Ice Stream Subglacial Access Research Drilling').

El equipo de investigación utilizó una sonda térmica especial, diseñada y construida en la UC Santa Cruz, para medir las temperaturas en los sedimentos inferiores del lago subglacial Whillans, que se encuentra bajo media milla (800 metros) de hielo. Después de la perforación de la capa de hielo con un taladro especial de agua caliente, los investigadores bajaron la sonda a través de la perforación hasta que se clavó en los sedimentos debajo del lago subglacial.

La sonda midió temperaturas a diferentes profundidades en los sedimentos, revelando un ritmo de cambio en la temperatura con la profundidad alrededor de cinco veces más alto que el encontrado típicamente en los continentes. Los resultados indican un relativamente rápido flujo de calor hacia la parte inferior de la capa de hielo.

Esta calefacción geotérmica contribuye al derretimiento del hielo basal, que abastece de agua a una red de lagos subglaciales y humedales que los científicos han descubierto que subyace en una gran región de la capa de hielo. En otro estudio publicado el año pasado en 'Nature', el equipo de la microbiología de 'WISSARD' informó de un ecosistema microbiano abundante y diverso en el mismo lago. Las calientes condiciones geotérmicas pueden ayudar a hacer los hábitats subglaciales más favorables para la vida microbiana y también podrían conducir flujo de fluidos que proporcionan calor, carbono y nutrientes a estas comunidades.

Según el coautor Slawek Tulaczyk, profesor de Ciencias Terrestres y Planetarias en la Universidad de California Santa Cruz, Estados Unidos, y uno de los líderes del proyecto 'WISSARD', el flujo de calor geotérmico es un valor importante para los modelos por ordenador que los científicos están utilizando para comprender por qué y con qué rapidez la capa de hielo de la Antártida Occidental se está reduciendo.

"Es importante que tengamos este número correcto si vamos a hacer predicciones precisas de cómo la capa de hielo de la Antártida Occidental se comportará en el futuro, lo mucho que se está derritiendo, la rapidez con la que fluyen las corrientes de hielo y el impacto que podría tener en el aumento del nivel del mar -señala Tulaczyk-. Esperé muchos años para ver un valor medido directamente del flujo geotérmico de debajo de esta capa de hielo".

El calor de la luz LED por metro cuadrado

Enormes capas de hielo de la Antártida son alimentadas por la nieve que cae en el interior del continente y el hielo fluye gradualmente hacia los bordes. La capa de hielo de la Antártida Occidental se considera menos estable que la capa de hielo de la Antártida Oriental más grande porque gran parte de ella se apoya en un terreno que se encuentra por debajo del nivel del mar y las plataformas de hielo en sus bordes exteriores están flotando en el mar.

Estudios recientes realizados por otros equipos de investigación han encontrado que las plataformas de hielo se están derritiendo debido a las corrientes oceánicas cálidas que ahora circulan bajo el hielo y que se está acelerando la velocidad a la que las capas de hielo se están reduciendo. Estos hallazgos han aumentado las preocupaciones sobre la estabilidad general de la capa de hielo de la Antártida Occidental.

El flujo de calor geotérmico medido en el nuevo estudio era de aproximadamente 285 milivatios por metro cuadrado, que es como el calor de una pequeña luz LED de los árboles de Navidad por metro cuadrado, pone como ejemplo Fisher. Los investigadores también midieron el flujo de calor en ascenso a través de la capa de hielo (alrededor de 105 milivatios por metro cuadrado), utilizando un instrumento desarrollado por el coautor Scott Tyler en la Universidad de Nevada, Reno, Estados Unidos.

La combinación de las mediciones tanto por debajo y dentro del hielo permitieron calcular la tasa a la que se produce agua de gusión en la base de la plataforma de hielo en el sitio de perforación, provocando una velocidad de aproximadamente media pulgada (12,7 milímetros) por año.

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