RETOS EN EL AULA
Propuesta educativa de la campaña ARCTIC-MONRETO #3 – ¿Qué causa el aumento del nivel del mar? Hielo marino vs. hielo continental
En el telón de fondo helado de los polos, se nos presenta la dualidad entre el hielo marino y el terrestre. La esencia de esta distinción yace en sus orígenes: el hielo marino, toma forma a partir de agua salada del océano que se congela, mientras que el hielo terrestre, que yace encima del continente, está cubierto de agua dulce helada o nieve. Etiquetamos al primero como «banquisa» y al segundo como «manto de hielo.» Estas estructuras, tan dispares en su formación, fluctúan notablemente en cantidad debido a los cambios estacionales de temperatura. Un dato clave: el calentamiento antropogénico, que es el aumento de la temperatura global causado por actividades humanas, es el principal causante de la transformación del hielo polar.
Evolución del hielo marino
El hielo marino, es mucho más extenso en el Ártico que en la Antártida. En su ciclo anual de formación y fusión, resulta con una extensión de 14 millones de m2 en invierno, llegando a un grueso máximo de entre 4 y 5 metros. La presencia de hielo marino aumenta el albedo, que es la relación entre la luz incidente y la luz reflejada por el hielo, y esto depende de como de blanco es el hielo, que a su vez depende del grosor (cuando es fino el hielo es grisáceo). El albedo en el hielo es de un 90% aproximadamente, mientras que en el agua marina es de 6-8%. Así, cuando el verano llega y el hielo marino se derrite, el 90% de la luz solar es absorbida por el océano, provocando que el océano se caliente.
Es muy importante destacar el papel del hielo en el cambio climático por su participación en el llamado bucle de retroalimentación positiva hielo-albedo. Este bucle sigue el siguiente patrón:
1. Inicialmente, áreas cubiertas de hielo, actúan como superficies altamente reflectantes (albedo). El hielo refleja la mayor parte de la radiación solar que incide sobre él, lo que contribuye a mantener temperaturas más bajas en la región circundante.
2. Cuando hay un aumento en la temperatura global, las temperaturas locales también tienden a elevarse, lo que provoca un aumento de la fusión en las áreas cubiertas de hielo.
3. A medida que se reduce la extensión del hielo, se incrementa la cantidad de superficie de agua expuesta. Como el agua absorbe más calor que el hielo, se genera un bucle donde la reducción del albedo contribuye a un mayor calentamiento y, a su vez, a más fusión del hielo.
Este bucle de retroalimentación positiva hielo-albedo puede tener consecuencias significativas en el calentamiento global, ya que contribuye a un aumento más rápido de las temperaturas en las regiones polares lo que acelera la pérdida de hielo. Actualmente se calcula que en el Ártico las temperaturas han aumentado 4 veces más rápido que en el resto del planeta. Este proceso es uno de los factores que hacen que el cambio climático sea un desafío complejo y autoperpetuante.
El hielo continental
El hielo continental, que incluye, entre otros, el permafrost y los glaciares, desempeña un papel crucial en el sistema climático global. Groenlandia y la Antártida, son las regiones que contienen mayor cantidad de hielo continental y contribuyen significativamente a la masa total de hielo del planeta. En Groenlandia, la capa de hielo cubre aproximadamente 1.7 millones de km2, con un grosor promedio de alrededor de 2.3 km de profundidad. Este depósito de hielo contiene alrededor del 7% del agua dulce del mundo y su fusión produciría el aumento del nivel del mar. En la Antártida, el casquete polar contiene cerca de 26.5 millones de km2 de agua congelada, siendo un almacén masivo de hielo que afecta el equilibrio global del carbono.
Permahielo o permafrost
Las regiones polares albergan vastas extensiones de permafrost o permahielo, que es suelo permanentemente congelado que desempeña un papel vital en el almacenamiento de carbono a largo plazo. Se considera permafrost cuando los suelos están congelados de manera continua durante al menos dos años consecutivos. En el Ártico los suelos han permanecido congelados por cientos de miles de años, acumulando así grandes cantidades de materia orgánica congelada (carbono orgánico). En Groenlandia, el permafrost es parte integral del paisaje, sosteniendo la capa de hielo, y su derretimiento plantea preocupaciones sobre la liberación de carbono y su contribución al cambio climático. En la Antártida, el permafrost, aunque menos evidente debido a la cobertura de hielo, desempeña un papel crucial en la retención de agua y en el soporte de la vida microbiana en condiciones extremas. Además de sus roles ecológicos, el deshielo del permafrost también tiene impactos directos en la infraestructura humana y puede liberar gases de efecto invernadero, como el metano, intensificando el cambio climático. Comprender estos procesos es esencial para evaluar el impacto del cambio climático en las regiones polares y sus consecuencias a nivel mundial.
Plataformas de hielo flotante
Las plataformas de hielo flotante,o también barrera de hielo (en inglés, ice shelf) es una gruesa plataforma flotante de hielo que se forma cuando un glaciar pierde parte de una capa de hielo. Se extienden lentamente desde la costa hasta flotar sobre la superficie del océano. Las plataformas de hielo solo se encuentran en la Antártida, Groenlandia y Canadá. El espesor de las plataformas puede alcanzar, en algunos casos, hasta 400 – 500 m en el frente, que va incrementándose hacia tierra alcanzando máximos de hasta 700 m en la zona donde el hielo está apoyado en la tierra
Las plataformas de hielo, juegan un papel crucial al evitar que el hielo glaciar alcance el océano. Su desaparición, sin embargo, abriría la puerta a un aumento más pronunciado del nivel del mar.
Aumento nivel del mar
Cuando el hielo marino se derrite, no hay cambios significativos del nivel del mar, siguiendo el principio de Arquímedes. Sin embargo, cuando el hielo terrestre se funde, el agua extra fluye al océano, produciendo un aumento de la cantidad de agua presente en las cuencas oceánicas y así produciendo el aumento en el nivel del mar. La intensidad de este aumento depende de la cantidad de hielo fundido. Un dato para la reflexión: el derretimiento de toda la capa de hielo de la Antártida Occidental podría elevar el nivel del mar en 5 metros. ¿Cómo afectaría esto a las comunidades costeras, y al futuro de la humanidad en la Tierra?
Más allá de estas impactantes cifras, las consecuencias del derretimiento del hielo influyen en todo el sistema oceánico. Las variaciones en salinidad y temperatura condicionan tanto la circulación oceánica local como la global, conocida como circulación termohalina, afectando el clima global del planeta así como la vida marina..
RETO #3
Queridos exploradores y exploradoras antárticos,
1. ¿Cuáles son los fundamentos que diferencian al hielo marino y terrestre en su origen y estructura? Pon ejemplos de cada uno.
2. ¿Cuál es el principal impacto de la fusión del hielo continental?
3. ¿Por qué es crucial entender el permafrost en el contexto del cambio climático?
4. ¿Cómo funciona el bucle de retroalimentación positiva llamado hielo-albedo?
5. ¿Qué medidas podrían tomarse a nivel global para mitigar los efectos del cambio climático en las regiones polares, especialmente considerando la influencia del calentamiento antropogénico?
Bibliografía y recursos
