La Antártida registra la menor concentración de núcleos de hielo del planeta

La Antártida, el mayor desierto helado del planeta, presenta la menor concentración de núcleos de hielo en la atmósfera a nivel mundial, según un estudio internacional publicado en Geophysical Research Letters.

Este hallazgo, basado en las primeras mediciones directas realizadas en el continente, aporta datos inéditos sobre la formación de nubes en la región y ofrece nuevas claves para comprender el comportamiento del clima global y el cambio climático.

El equipo de investigación, liderado por el Instituto Leibniz de Investigación Troposférica (TROPOS), realizó un análisis de partículas atmosféricas en tres ubicaciones antárticas: la estación alemana Neumayer III, la estación belga Princess Elisabeth y la estación española Juan Carlos I en la isla Livingston.

Los resultados muestran que, en comparación con cualquier otra región del planeta, la atmósfera sobre las vastas superficies de hielo antártico contiene una cantidad excepcionalmente baja de núcleos de hielo, partículas fundamentales para la formación de cristales de hielo en las nubes.

Primeras mediciones directas y serie temporal

Los datos, recogidos entre diciembre de 2019 y 2021 en Neumayer III, durante los veranos australes de 2020/21 y 2021/22 en Princess Elisabeth, y en el verano austral de 2018/19 en la expedición PI-ICE, constituyen la primera serie temporal extensa de mediciones directas de núcleos de hielo en la Antártida.

Según el estudio difundido por Geophysical Research Letters, la serie obtenida en Neumayer III es especialmente valiosa por incluir mediciones durante el invierno austral, una época hasta ahora poco documentada.

La metodología empleada consistió en la recolección de partículas de aerosol mediante filtros, almacenados a -20°C y posteriormente analizados en el laboratorio de TROPOS en Leipzig.

Para la identificación y recuento óptico de los núcleos de hielo a distintas temperaturas, los científicos utilizaron los dispositivos LINA (Leipzig Ice Nucleation Array) e INDA (Ice Nucleation Droplet Array). Este procedimiento estandarizado permitió comparar la abundancia de núcleos de hielo en diferentes puntos del continente.

Resultados destacados y características de la atmósfera antártica

Las mediciones revelaron que, mientras la atmósfera sobre la Península Antártica presentaba valores comparables a los observados en otras zonas del océano Austral, las estaciones Neumayer III y Princess Elisabeth registraron las concentraciones más bajas jamás documentadas.

Además, los datos de Neumayer III no mostraron variaciones estacionales ni presencia de núcleos de hielo sensibles al calor, lo que sugiere una escasez de partículas de origen biológico, como proteínas, habitualmente asociadas a la actividad biológica estival.

La importancia de los núcleos de hielo radica en su papel como catalizadores en la formación de cristales de hielo en las nubes. Sin estas partículas, las gotas de agua en las nubes solo se congelan a temperaturas inferiores a -38°C.

En la atmósfera limpia de la Antártida, la baja presencia de núcleos de hielo favorece la existencia de nubes con una alta proporción de gotas de agua superenfriada, que reflejan la luz solar de manera diferente a las nubes con mayor contenido de hielo. Esta particularidad podría contribuir a que el hemisferio sur experimente un calentamiento menor que el hemisferio norte, según se detalla en el artículo de Geophysical Research Letters.

El estudio también resalta que la escasez de núcleos de hielo en la Antártida tiene implicaciones directas para los modelos climáticos globales. Las nubes siguen siendo una de las mayores fuentes de incertidumbre en la modelización del clima, ya que los procesos de formación de hielo influyen en la radiación, la precipitación y la vida útil de las nubes.

La doctora Silvia Henning, también de TROPOS, afirmó que “nuestros resultados proporcionan datos importantes que pueden ayudar a mejorar la comprensión y, por tanto, los modelos climáticos globales”, según recoge Geophysical Research Letters.

Nuevas parametrizaciones y retos a futuro

A partir de las mediciones en Neumayer III, el equipo desarrolló una parametrización que permite predecir la presencia de núcleos de hielo en Princess Elisabeth, lo que representa un avance para la modelización climática en esa parte de la Antártida.

Se prevé que futuras investigaciones, como las expediciones del proyecto internacional Antarctica InSync programadas para 2027–2030, amplíen el conocimiento sobre otras regiones del continente.

De cara al futuro, los científicos advierten que el retroceso de los glaciares y la consiguiente exposición de nuevas áreas a la vegetación podrían incrementar la concentración de núcleos de hielo en la atmósfera antártica.

Por ello, establecer el estado actual de estos parámetros resulta esencial para anticipar los posibles efectos de los cambios ambientales venideros, una cuestión que el equipo de TROPOS considera prioritaria en la agenda de la investigación climática.