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Un deshielo inicial moderado en Norteamérica desencadenó una cascada global de pérdida de hielo que se extendió a Europa, Asia y la Antártida al final de la última glaciación, revela un nuevo estudio.
Hace unos 14.500 años, el derretimiento de las capas de hielo continentales provocó un aumento repentino y catastrófico del nivel del mar de hasta 20 metros en tan solo 500 años o menos. A pesar de la magnitud del evento, conocido como Pulso de Deshielo 1a, los científicos aún no están seguros de qué capas de hielo fueron responsables de la pérdida de tanta agua.
Ahora, investigadores de la Universidad de Brown han utilizado un modelo físico actualizado de la dinámica del nivel del mar para reconstruir el Pulso de Deshielo 1a. Su trabajo se publicó en Nature Geoscience.
Los resultados revelan vínculos sorprendentes entre las capas de hielo de todo el mundo y podrían ayudar a los científicos a realizar mejores predicciones sobre el futuro aumento del nivel del mar, según los investigadores.
“Observamos un patrón interhemisférico distintivo de derretimiento asociado con este catastrófico aumento del nivel del mar en el pasado”, afirmó en un comunicado Allie Coonin, estudiante de doctorado al Departamento de Ciencias de la Tierra, Ambientales y Planetarias de Brown, quien dirigió la investigación. “Esto nos indica que existe algún tipo de mecanismo responsable de la conexión de estas capas de hielo a través de los hemisferios, lo cual es importante para comprender la estabilidad de las capas de hielo de Groenlandia y la Antártida Occidental en la actualidad”.
RECONSTRUCCIÓN DEL CAMBIO DEL NIVEL DEL MAR
Para reconstruir eventos como el Pulso de Deshielo 1a, los científicos parten de registros del nivel del mar preservados en antiguas costas y sedimentos oceánicos. Los sedimentos contienen corales fósiles y otros indicadores biológicos que ayudan a establecer la cronología y la magnitud de las fluctuaciones pasadas del nivel del mar.
Una vez que tienen una idea de cuánto ha cambiado el nivel del mar y dónde, los científicos utilizan una técnica llamada huella digital del nivel del mar para determinar qué capas de hielo contribuyeron al deshielo. Cuando se derriten grandes capas de hielo, el aumento resultante del nivel del mar no se distribuye uniformemente en todo el planeta. Las aguas suben en algunos lugares más que en otros, e incluso pueden bajar en algunos, dependiendo de la ubicación de la fuente del deshielo. El patrón de ascenso y descenso del nivel del mar en diferentes lugares del planeta puede utilizarse para rastrear el origen del agua de deshielo.
La identificación del nivel del mar requiere tener en cuenta adecuadamente la física de una capa de hielo en deshielo. La gravedad, por ejemplo, desempeña un papel importante. Las capas de hielo son tan masivas que ejercen una importante atracción gravitatoria, atrayendo el agua del océano circundante hacia ellas. A medida que una capa de hielo se derrite y pierde masa, su atracción gravitatoria se debilita, permitiendo que el agua se aleje. Esto significa que el nivel del mar cerca de la capa de hielo puede, de hecho, disminuir en respuesta al deshielo, mientras que las aguas suben en otras partes.
Otro factor importante es cómo reacciona la Tierra sólida a los eventos de deshielo. Las capas de hielo pesadas presionan la corteza terrestre. Cuando la masa de una capa de hielo disminuye debido al deshielo, la corteza subyacente rebota. Este rebote de la corteza también puede alejar el agua de la fuente de deshielo, redistribuyendo el cambio del nivel del mar por todo el planeta.
En este nuevo estudio, los investigadores utilizaron un modelo más completo de estos procesos de deformación de la corteza. Investigaciones previas solo habían modelado la deformación elástica: la respuesta rápida, similar a un trampolín, a los cambios en la masa superficial. Sin embargo, Coonin y sus colegas también consideraron una segunda respuesta conocida como deformación viscosa, en la que el manto, la capa de material bajo la corteza terrestre, “fluye” como la miel sobre una placa inclinada.
Durante mucho tiempo se había asumido que las respuestas viscosas ocurrían a lo largo de miles de años y no eran importantes para eventos de corta duración como el Pulso de Agua de Deshielo 1a. Sin embargo, los resultados de experimentos recientes de deformación de rocas en la Universidad de Brown y en otros lugares están cambiando esa perspectiva.
“Se ha demostrado que esta deformación viscosa puede ser importante en escalas de tiempo de décadas o siglos", afirmó Harriet Lau, profesora adjunta del Departamento de Ciencias de la Tierra, Ambientales y Planetarias de Brown y coautora del estudio. “Allie logró incorporar esto en su modelado de la deformación de la Tierra sólida en el contexto de la física del nivel del mar”.
UN NUEVO ESCENARIO
El resultado es un escenario para el Pulso de Deshielo 1a que difiere sustancialmente de las reconstrucciones previas y se ajusta mejor a los datos paleo del nivel del mar disponibles. El nuevo escenario sugiere que el evento comenzó con un derretimiento moderado de la capa de hielo Laurentide sobre América del Norte, que contribuyó con aproximadamente 3 metros de aumento del nivel del mar. A esto le siguió un derretimiento más drástico de las capas de hielo sobre Eurasia y la Antártida Occidental, que contribuyeron con alrededor de 7 y 4,5 metros, respectivamente.
Investigaciones previas habían atribuido el Pulso de Deshielo 1a principalmente a una sola fuente, aunque no siempre coincidían en cuál. Algunos científicos lo atribuyeron principalmente a América del Norte, mientras que otros apuntaron a la Antártida. Sin embargo, ninguno había detectado la posibilidad de una relación causal entre hemisferios.
“Demostramos que el uso de la física adecuada marca una gran diferencia en las predicciones del nivel del mar”, afirmó Coonin.
Se necesita más investigación para entender completamente cómo se vinculan las distintas capas de hielo, según los investigadores, pero los nuevos hallazgos sugieren que el rápido derretimiento actual de la capa de hielo de Groenlandia podría influir en la dinámica de la capa de hielo antártica, mucho más grande, a pesar de que las dos están a medio mundo de distancia.