Un nuevo estudio muestra que la vasta capa de hielo de la Antártida cambió fundamentalmente la forma en que respondió al cambio climático de la Tierra y se volvió significativamente más sensible después de cruzar un umbral climático oculto hace aproximadamente 1 millón de años. El equipo de investigación señaló que este descubrimiento ayuda a explicar la evolución de la capa de hielo de la Antártida en la historia geológica y también puede proporcionar una nueva referencia para futuras predicciones del aumento del nivel del mar.
Actualmente, la Antártida almacena la mayor cantidad de hielo de la Tierra y es extremadamente crítica en la regulación del nivel global del mar. Hace aproximadamente 1 millón de años, el clima de la Tierra experimentó una transición significativa hacia la llamada "Transición del Pleistoceno Medio", durante la cual las edades de hielo comenzaron a volverse más largas, más frías y más intensas.
Aunque la comunidad científica ha notado este cambio desde hace mucho tiempo, durante mucho tiempo ha sido difícil determinar con precisión cómo respondió la capa de hielo de la Antártida al cambio climático debido a los limitados registros antiguos de temperatura y precipitación.
Para resolver este problema, los investigadores utilizaron un modelo de simulación paleoclimática recientemente desarrollado por el Centro de Física del Clima del Instituto de Ciencias Básicas de Corea, que puede reconstruir las condiciones climáticas globales durante los últimos 3 millones de años.
Luego, el equipo de investigación ingresó los datos simulados de temperatura y precipitación en el modelo de capa de hielo y plataforma de hielo desarrollado por la Universidad Penn State para rastrear los cambios en el espesor, el flujo y la temperatura de la capa de hielo en la Antártida y el hemisferio norte, mientras simulaba el comportamiento de las plataformas de hielo flotantes en áreas como el Mar de Ross y el Mar de Weddell.
Impulsado por la supercomputadora de ciencia básica más avanzada de Corea del Sur, el modelo pinta una imagen coherente de los mecanismos físicos de cómo evolucionan las principales capas de hielo del mundo en un clima cambiante.
Los resultados muestran que después de la transición del Pleistoceno medio, la capa de hielo de la Antártida entró en un estado dinámico distinto. Los investigadores identificaron un umbral clave de dióxido de carbono, alrededor de 240 partes por millón; cuando las concentraciones de CO2 atmosférico caen por debajo de este nivel, la sensibilidad de la masa de hielo antártica a los cambios en las temperaturas oceánicas y atmosféricas aumenta significativamente, y el tamaño de la capa de hielo también experimenta fluctuaciones más dramáticas.
Kyung-Sook Yun, primer autor del artículo e investigador del Centro de Física del Clima del Instituto de Ciencias Básicas de Corea, dijo que después de la transformación, la respuesta de la capa de hielo antártica al forzamiento climático mejoró significativamente, lo que demuestra que el sistema de la capa de hielo no evoluciona lenta y linealmente, sino que se vuelve más susceptible a las influencias externas después de cruzar un cierto punto crítico.
Las simulaciones también muestran que una combinación de factores facilitó la expansión de la capa de hielo de la Antártida hace aproximadamente 1 millón de años. Una es que las temperaturas del océano fueron más bajas durante la edad de hielo, lo que debilitó el derretimiento de partes del fondo del hielo debajo del nivel del mar. La otra es que el nivel global del mar es entre 50 y 100 metros más bajo que ahora. El nivel más bajo del mar reduce la presión sobre el lecho rocoso debajo de la plataforma de hielo antártica. Con el tiempo, el lecho de roca se eleva lentamente, lo que a su vez favorece un mayor espesamiento del hielo en las zonas costeras.
Los investigadores creen que estos mecanismos se combinaron para dar forma a la capa de hielo antártica más grande y duradera durante ciclos glaciales posteriores.
Los autores también advierten que los hallazgos significan que la respuesta de la Antártida al cambio climático puede ser más difícil de predecir de lo que se pensaba anteriormente. El coautor Axel Timmermann, director del Centro de Física del Clima del Instituto de Ciencias Básicas de Corea, señaló que la capa de hielo de la Antártida puede ser más sensible al forzamiento externo de lo que se esperaba anteriormente, lo que también plantea una pregunta importante: cómo cambiará en el futuro en el contexto del calentamiento global.
El equipo de investigación enfatizó que las capas de hielo no siempre responden a los cambios ambientales de manera suave y gradual. Pueden cambiar repentinamente sus patrones de comportamiento después de cruzar un umbral y cambiar significativamente su sensibilidad a las influencias externas. Comprender cuándo y por qué ocurren estas transiciones es fundamental para mejorar la precisión de las predicciones sobre el futuro aumento del nivel del mar.