Fenómeno ambiental: cómo son los lagos que colapsan y liberan agua de deshielo durante el invierno

En pleno invierno de 2018, un lago de agua de deshielo de casi 50 años desapareció de la superficie de hielo en el oeste de Groenlandia. El lago estaba cubierto de nieve y hielo cuando se derrumbó, pero almacenó agua líquida en su interior. El agua desapareció en las grietas recién formadas y se deslizó a través de la capa de hielo de aproximadamente 2 km de espesor. El agua golpeó el lecho rocoso debajo del hielo y fluyó desde debajo de la capa de hielo hacia el mar.

Esta agua de deshielo actuó como lubricante entre el lecho de roca y el hielo espeso en la parte superior. Como resultado, la gran masa de hielo podría deslizarse más rápido hacia la costa, acelerando una región inusualmente grande de hielo interior. El drenaje de este lago provocó el colapso de varios otros lagos en el área adyacente. En total, los lagos colapsados han liberado aproximadamente 180 millones de toneladas de agua de deshielo que han ido a parar a los océanos del mundo.

Este fenómeno ha despertado el interés de un equipo de investigadores internacionales que ahora ha demostrado por primera vez cómo 18 lagos de agua de deshielo en Groenlandia colapsan durante el invierno, lo que hace que los bordes del hielo fluyan más rápido. El nuevo descubrimiento es esencial para comprender cómo el cambio climático influye en el flujo de masas de hielo en el Ártico.

Esta actividad se muestra en una nueva investigación internacional basada en datos satelitales y dirigida por la Université Grenoble Alpes de Francia con contribuciones de DTU Space en la Universidad Técnica de Dinamarca (DTU) que acaba de ser publicado en Geophysical Research Letters.

“Los lagos de agua de deshielo en la superficie de hielo se forman en el verano cuando éste se derrite. Es bien sabido que estos lagos pueden colapsar y drenarse durante el verano. Pero, sorprendentemente, esto también ocurre en el invierno. Esta es la primera vez que se ha demostrado que estos drenajes de lagos específicos provocan grandes aceleraciones de hielo durante el invierno, cuando las temperaturas son muy bajas”, explicó el postdoctorado e investigador Nathan Maier, autor principal del artículo.

Como investigador de la Université Grenoble Alpes en Francia, dirigió la amplia colaboración de investigación internacional detrás del descubrimiento. Ahora, es investigador en el Laboratorio Nacional de Los Álamos en los EEUU. ”En total, los lagos drenados en relación con este incidente han resultado en 180 millones de toneladas de agua que fluyen hacia el mar. Esto equivale aproximadamente al contenido de 80.000 piscinas olímpicas que miden 50 por 25 por 2 metros”, afirmó Nathan Maier.

Agua a borbotones

El lago de 50 años de edad, que fue el primero en drenarse, estaba ubicado aproximadamente a 160 km tierra adentro, en lo alto de la capa de hielo y poseía agua derretida y una capa de hielo congelado debido a las bajas temperaturas del invierno. Cuando se derrumbó y el agua fluyó por debajo del hielo hacia la costa del oeste de Groenlandia, comenzó una cascada de eventos que provocaron que otros lagos también se quedaran sin agua. Entre otras cosas, la presión del agua que corría bajo el hielo del lago de 50 años probablemente ayudó a formar más grietas en el hielo de arriba, lo que provocó que estos lagos también tuvieran fugas.

Un total de 18 lagos colapsaron acelerando un área de 5200 kilómetros cuadrados de la capa de hielo. Los investigadores señalan que sucedió durante un mes en el invierno de 2018 cuando la temperatura del aire estaba por debajo del punto de congelación. “Solo hemos investigado un área limitada, pero tenemos buenas razones para suponer que eventos similares ocurren en muchos más lugares en Groenlandia. Si esto se aplica a partes más grandes de la capa de hielo, podrían ser cantidades bastante grandes de agua de deshielo que desaparecen de esta manera y hacen que la capa de hielo se deslice más rápido hacia el mar”, afirmó Jonas Kvist Andersen, investigador postdoctoral en DTU Space en Dinamarca y coautor del artículo.

El área investigada incluye principalmente el gran Jakobshavn Isbræ, que desemboca en el mar en el oeste de Groenlandia y es el glaciar de flujo más rápido del mundo, así como un glaciar más pequeño al sur que termina en tierra. Parece obvio concluir que los lagos han comenzado a colapsar en invierno debido al calentamiento global. Especialmente cuando un lago de casi 50 años se drena repentinamente en pleno invierno y el agua de deshielo termina en el mar y contribuye al aumento del nivel del mar. Pero eso no es un hecho, según los investigadores.

”Todavía se desconoce si los drenajes como estos serán más frecuentes en un futuro más cálido y luego contribuirán aún más a la pérdida de masa de la capa de hielo. Se necesita más investigación para comprender mejor los mecanismos, o factores desencadenantes, que hacen que los lagos se drenen. En este momento, nuestra comprensión de cómo el derretimiento de la superficie afectará la pérdida de masa de Groenlandia en el futuro se basa completamente en la suposición de que el derretimiento solo afecta la velocidad del flujo de hielo durante el verano. Nuestro descubrimiento, por el que detectamos que las grandes aceleraciones en el flujo de hielo causadas por el agua de deshielo almacenada que se drena durante el invierno, cambia significativamente la forma en que entendemos la hidrología de la capa de hielo en escalas de tiempo anuales”, dijo Nathan Maier.

Los investigadores han llegado a los nuevos resultados analizando grandes cantidades de datos de radar e imágenes ópticas de satélite. Por ello han considerado que el drenaje de agua de deshielo de invierno debe incluirse en los nuevos modelos climáticos. No son solo los lagos más antiguos los que colapsan después de existir durante décadas. Hay varios tipos de ciclos, según los científicos. Algunos lagos se forman y colapsan en un año; para otros, sucede cada pocos años. Los lagos colapsados afectan la capa de hielo o glaciar, derritiéndose en Groenlandia de varias maneras. Por un lado, el agua de los lagos acaba en el mar.

También lubrica las capas de hielo desde abajo, lo que hace que se deslicen más rápido hacia la costa, exponiéndolas a un derretimiento adicional. Además, cambia la estructura de las enormes masas de hielo. Los especialistas suponen que también podría haber otros mecanismos en juego. “Es fundamental describir qué sucede cuando el proceso de derretimiento tiene lugar en invierno para que este conocimiento pueda incluirse en futuros modelos de cambio climático “, afirmó Jonas Kvist Andersen. Los investigadores han utilizado interferometría de radar de apertura sintética (SAR) basada en datos de los satélites Sentinel-1 de la Agencia Espacial Europea (ESA) para mapear cómo se han drenado los 18 lagos en la capa de hielo en el oeste de Groenlandia, y cómo el agua de posteriormente ha fluido hacia abajo y hacia el mar.

Se han recuperado fotos visuales y ópticas de otros satélites europeos y estadounidenses. Se han utilizado para identificar los lagos y su cambio durante unos meses en el invierno de 2018. Las imágenes de radar se han complementado con fotos de satélites más antiguas. De esta manera, los científicos pudieron seguir el desarrollo de los lagos durante varias décadas, incluso establecer cuándo se drenaron.

Los satélites Sentinel-1, que cubren el Ártico desde una órbita de poco menos de 700 km sobre la Tierra, tienen una unidad SAR, que envía señales de radar oblicuamente hacia la superficie de la capa de hielo, desde donde se devuelven al satélite. Al analizar las diferencias y los desplazamientos en la fase de la señal del radar, es posible medir el movimiento de la superficie del hielo en relación con el satélite.

Cuando se comparan varias mediciones, se puede hacer una distinción entre el movimiento horizontal (cuando se acelera el flujo de hielo) y el movimiento vertical (cuando el agua derretida empuja el hielo suprayacente hacia arriba). De esta forma, se obtuvo información sobre el movimiento del agua de deshielo y del hielo después de que el agua se haya drenado del fondo del lago. De la investigación también participaron Jérémie Mouginot, Florent Gimbert y Olivier Gagliardini.

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