Confirman que la Antártida perdió hielo masivamente durante períodos cálidos similares al actual

La estabilidad de la Capa de Hielo de la Antártida Occidental es fundamental para predecir el futuro aumento del nivel del mar, pero se encuentra amenazada por el calentamiento oceánico. En particular, los glaciares Thwaites y Pine Island pierden hielo rápidamente debido a la intrusión de aguas cálidas, lo que genera preocupación sobre un posible colapso irreversible en este sector.

Un estudio publicado en PNAS aborda esta problemática a partir del análisis de sedimentos marinos del Plioceno, un periodo hace entre 5,33 y 2,58 millones de años en el que la Tierra era más cálida que hoy, con temperaturas medias en la superficie del mar entre 3 y 4 °C superiores a las actuales.

A través de análisis geoquímicos, los investigadores hallaron evidencia de al menos cinco grandes eventos de retroceso de estos glaciares tierra adentro, lo que confirma la vulnerabilidad de la capa de hielo ante temperaturas elevadas.

Cambios extremos: el pulso del hielo durante el Plioceno

El núcleo de sedimentos marinos extraído en el sitio U1532, ubicado en el talud continental del mar de Amundsen, permitió reconstruir una historia dinámica y reveladora: la capa de hielo de la Antártida Occidental no permaneció estática, sino que experimentó al menos cinco episodios de retroceso masivo hacia el interior del continente durante el Plioceno. Estos eventos quedaron registrados en las capas de sedimento a través de variaciones en la composición geoquímica y la presencia de escombros transportados por icebergs. Esto evidencia que el margen del hielo avanzaba y retrocedía rítmicamente en respuesta a los ciclos climáticos.

El registro sedimentario funciona como un libro de historia geológica. Los investigadores identificaron capas de lodos verdosos, ricos en microalgas y restos biológicos, que indican períodos de aguas abiertas, alta productividad y temperaturas más elevadas, correspondientes a fases interglaciares.

En contraste, los intervalos de arcillas grises laminadas y sin vida aparente reflejan condiciones glaciales, momentos en los que el hielo volvía a extenderse sobre la plataforma continental. Según detalla el estudio, estos datos constituyen pruebas concluyentes de que el manto de hielo es altamente vulnerable al calentamiento, ya que se retiró en repetidas ocasiones hacia cuencas profundas como la Fosa Subglacial de Bentley.

Un aspecto fascinante del hallazgo es cómo llegaron estos materiales al fondo del océano. El análisis químico permitió rastrear el origen de los sedimentos hasta las montañas Ellsworth-Whitmore, en el interior profundo de la Antártida. Durante los máximos de temperatura, el hielo retrocedía tanto que los icebergs acarreaban rocas desde estas zonas remotas, a más de 500 kilómetros de la costa, y las depositaban inicialmente en la plataforma continental.

Sin embargo, la señal más clara de estos materiales aparece paradójicamente al inicio de los periodos fríos: al volver a crecer, el hielo actuaba como una excavadora y empujaba los sedimentos acumulados previamente en la plataforma hacia el talud profundo, donde fueron finalmente capturados en el núcleo de perforación.

Tecnología y métodos: leyendo la huella química del pasado

Para reconstruir este rompecabezas geológico, el equipo combinó geoquímica de alta precisión con modelos informáticos. La clave del hallazgo reside en un núcleo de sedimentos extraído por el buque de investigación JOIDES Resolution, como parte del Programa Internacional de Descubrimiento de los Océanos (IODP), el cual funciona como una cápsula del tiempo de un periodo crítico: entre hace 4,65 y 3,33 millones de años. El gran desafío para los científicos fue examinar estas muestras para descubrir el origen geográfico exacto de cada grano de arena y lodo sepultado en el fondo marino.

Para lograrlo, el equipo analizó isótopos de estroncio, neodimio y plomo. Estos elementos funcionan como una etiqueta de origen geológico: cada región de la Antártida posee una composición química única, determinada por la antigüedad y el tipo de roca de sus montañas.

Al comparar las partículas extraídas del fondo marino con un mapa de referencias de rocas de todo el continente, los científicos pudieron identificar con exactitud de dónde venía el material. Esto reveló que, en ciertos momentos, los sedimentos no provenían de la costa, sino del interior profundo del continente, lo que confirmó que el hielo debió retirarse cientos de kilómetros tierra adentro para arrancar y transportar esas rocas hasta el océano.

La precisión temporal de estos eventos se logró gracias al paleomagnetismo. Esta técnica se basa en el hecho de que el campo magnético de la Tierra invierte su polaridad (el norte y el sur cambian de posición) periódicamente a lo largo de la historia geológica. Los minerales magnéticos presentes en el sedimento se alinean con el campo terrestre en el momento en que se depositan en el fondo y mantienen esa orientación al quedar enterrados.

Al analizar el núcleo, los científicos detectaron estas inversiones magnéticas y, comparándolas con el registro global conocido de cuándo ocurrieron estos cambios en el pasado, pudieron asignar una fecha a las capas de sedimento.

Finalmente, para validar la interpretación geológica, se integraron los datos con simulaciones numéricas de la capa de hielo. Estos modelos confirmaron que los patrones observados en los sedimentos son consistentes con un escenario donde el hielo se retira drásticamente hacia el interior durante los periodos cálidos, lo que corrobora la inestabilidad inherente de este sector polar.

Posibles consecuencias: riesgo para el nivel del mar global

Las conclusiones del estudio plantean un escenario de alta sensibilidad: el manto de hielo de la Antártida Occidental reacciona de manera drástica ante el calentamiento del océano y la atmósfera. El equipo científico advierte que el ingreso de agua cálida a través de profundos valles submarinos, que actúan como carreteras ocultas bajo los glaciares Thwaites y Pine Island, podría desencadenar un proceso de retroceso imparable.

Una vez iniciado, este mecanismo se alimenta a sí mismo, lo que provocaría pérdidas aceleradas de hielo que continuarían independientemente de las condiciones externas, con el potencial de elevar el nivel del mar en varios metros.

Lo más inquietante para los investigadores es la similitud entre el pasado y el presente. Durante el Plioceno, estos colapsos masivos del hielo ocurrieron con niveles de dióxido de carbono (CO₂) en la atmósfera muy parecidos, o solo ligeramente superiores, a los que tenemos hoy en día. Esto sugiere que el planeta podría estar ya muy cerca, o haber alcanzado, el umbral térmico necesario para activar un nuevo deshielo masivo. Como señalan los autores, su análisis revela “múltiples episodios de importantes retrocesos tierra adentro de la Capa de Hielo de la Antártida Occidental durante el período cálido del Plioceno, equivalentes al clima futuro proyectado”.

En términos de riesgo global, la investigación señala al sector de la plataforma Amundsen como la región más crítica de la Antártida: es el punto más expuesto y vulnerable de todo el continente. La historia geológica reconstruida en este trabajo implica que la pérdida parcial o total de esta región no es una especulación teórica, sino un fenómeno que ya ocurrió y que, de repetirse, elevaría el nivel de los océanos a escala de metros. Por ello, el estudio subraya la urgencia de monitorear minuciosamente la temperatura del agua y el aire en el entorno antártico, ya que son los indicadores clave para anticipar cambios abruptos en la estabilidad de estos glaciares.