Què ens pot ensenyar l'Antàrtida sobre el canvi climàtic global

Tancats al gel hi ha pistes de com ha respost el clima al canvi en el passat

Com a testimonis d'un canvi climàtic al llarg de mil·lennis, les capes de gel antàrtica són un registre únic per estudiar el canvi climàtic passat que informa prediccions sobre el futur, però desxifrar la història climàtica d'un continent per fer prediccions sobre tot el planeta requereix una col·laboració multinacional.

La capa de gel antàrtica cobreix el 8.3% de la superfície de la Terra i és la major reserva d'aigua dolça congelada del planeta. Si tot el gel es fongués en aigua líquida, augmentaria el nivell del mar global en 57.9 m (190 peus), això s'anomena "equivalent al nivell del mar". Tot i que aquest escenari és extrem, mostra quanta aigua s'emmagatzema a l'Antàrtida i com d'important és per al nostre clima. Les plaques de gel antàrtiques són el termòstat del planeta, i aquest termòstat està controlat per la quantitat d'aigua congelada a les plaques de gel.

La pèrdua de plaques de gel crea un bucle de retroalimentació negativa. Les plaques de gel, les prestatgeries i les glaceres actuen com a superfícies reflectants gegants, rebotant la llum solar a l'espai. En fer-ho, mantenen la Terra fresca (això s'anomena efecte albedo). Però a mesura que perdem aquestes grans superfícies blanques, es reflecteix menys la llum del Sol, de manera que és probable que la Terra s'escalfi.

Si bé l'aprimament de les plaques de gel antàrtiques ja s'ha atribuït a un augment de la temperatura de l'oceà, entre altres causes, la investigació d'un grup d'investigació científica multinacional ha demostrat que l'escalfament dels oceans ha provocat una important recessió de les plataformes de gel a la península antàrtica durant el darrers 9000 anys. El grup va projectar els efectes d'un augment de la temperatura de l'oceà d'entre 0.3 °C i 1.5 °C a 50-400 m sota el nivell del mar i va suggerir que la fusió de la plataforma de gel augmentarà com a resultat.

"Per fer-ho, hem hagut de sumar els nostres esforços, perquè l'Antàrtida és tan gran i està pràcticament inexplorada", diu Laura de Santis, geòloga marina i antiga directora de la Passat la capa de gel antàrtica Programa de recerca (Pais). Només després de l'Any Geofísic Internacional, una iniciativa per millorar la col·laboració científica a l'Antàrtida, entre 1957 i 58, més països van invertir diners en la investigació de l'Antàrtida. "[En termes científics] tenim una història bastant recent de mesurament i investigació científica a l'Antàrtida".

La major part del gel es perd a les perifèries de les capes de gel, on l'oceà es fon i trenca trossos de gel en un procés anomenat força oceànica.

Imatge de Pippa Whitehouse (Universitat de Durham, Regne Unit)

Hi ha tres capes de gel a l'Antàrtida, amb la gran majoria de gel a la capa de gel de l'Antàrtida oriental (EAIS). Aquesta capa de gel cobreix la major part de la massa terrestre antàrtica i té un equivalent al nivell del mar de 53.3 m (175 peus), la capa de gel de l'Antàrtida Occidental (WAIS), més petita, que mira sobre el mar d'Amundsen, i la capa de gel de la península antàrtica (APIS) , que arriba cap a Amèrica del Sud, tenen equivalents al nivell del mar de 4.3 m (14 peus) i 0.2 m (0.7 peus), respectivament.

Al centre de l'EAIS hi ha molt poca nevada i molt poca fusió superficial. Durant bona part de l'any, aquesta vasta extensió és freda i seca. Mentre que al voltant de la costa occidental hi ha una gran quantitat de nevades i un desglaç considerable. La major part del gel es perd a les perifèries de les capes de gel, on l'oceà es fon i trenca trossos de gel en un procés anomenat forçament oceànic.

La velocitat a la qual es perd gel a l'oceà està augmentant. En aquests moments, la major part d'aquesta pèrdua massiva prové del WAIS. "Al voltant de la majoria de l'Antàrtida occidental, el gel flueix directament a l'oceà", diu Pippa Whitehouse, geògrafa, modeladora de plaques de gel i antiga directora de Solid Earth Response i influència en l'evolució criosfèrica (Serce), un altre programa de recerca dirigit pel Comitè científic sobre investigació antàrtica (SCAR). "El gel està assegut al fons marí, cosa que és realment fonamental per com respon a la força climàtica. A mesura que escalfem l'oceà, aquest oceà flueix just al costat de la capa de gel i el fon des de sota".

Les plataformes de gel tenen un paper important en la protecció de l'Antàrtida.

Un cop eliminada aquesta barrera, el flux de capes de gel cap a l'oceà s'accelera molt, augmentant el nivell del mar.

Imatge de Laura de Santis (INOGS, Itàlia)

El gel marí i les plataformes de gel (extensions de plaques de gel sobre l'aigua) no tenen un equivalent al nivell del mar. Com que ja estan surant a l'oceà, si es fonguessin, no canviarien el nivell del mar (com un cub de gel que es fon en una beguda, el volum es manté). Però les plataformes de gel encara tenen un paper important en la protecció de l'Antàrtida, diu Whitehouse. Reforcen les plaques de gel que s'alimenten d'elles i, un cop eliminada aquesta barrera, el flux de capes de gel cap a l'oceà accelera molt el lliurament del gel desembarcat a l'oceà, augmentant el nivell del mar.

"Si perdem aquests contraforts, augmentarà la velocitat a la qual perdrem més gel de les plaques de gel", diu Whitehouse.

Pais, Serce i el Inestabilitats i llindars a l'Antàrtida Programes de recerca (instant) de SCAR uneix científics de 45 països membres, inclosos geòlegs, químics, biòlegs i economistes per analitzar les interaccions dels oceans, l'atmosfera i la criosfera per fer reconstruccions de la massa de la capa de gel del passat i projeccions de la massa de la capa de gel en el futur.

"Hem de combinar el treball multidisciplinari per entendre la sensibilitat de les capes de gel a l'escalfament climàtic en curs, i encara més, que s'espera en el futur en les properes dècades", diu de Santis.

Imatge de Tim Naish – Universitat Victoria de Wellington, Nova Zelanda

La ciència suggereix que [la fusió de la capa de gel] és inestable i potencialment irreversible a escala de temps humana -Tim Naish

Cada expert aporta interessos de recerca únics que amplien la nostra comprensió de com el canvi climàtic afecta els diferents sistemes. Perforant profundament el sòl antàrtic congelat, apareix un món completament nou. Fa uns 90 milions d'anys, en el període Cretaci, l'Antàrtida era un pantà exuberant. Les mostres de la terra sota el gel contenen pol·len, espores i arrels.

Malgrat el seu aspecte fred, el fons marí al voltant de l'Antàrtida és la llar de petits microorganismes. Alguna vida fins i tot sobreviu sota el gel, com ara algues i tardígrads als llacs antàrtics subglacials. Tot i que l'objectiu de la investigació a l'Antàrtida és el modelatge de la capa de gel i l'efecte de la pèrdua de gel sobre el nivell del mar, també hi ha una llar per a biòlegs i ecologistes. SCAR projectes.

És probable que els efectes del canvi climàtic produeixin canvis més grans als pols de la Terra que la mitjana global, en un procés anomenat amplificació polar. El projecte Pais ho va trobar l'amplificació polar s'accelerarà, és a dir, augmentarà la proporció d'escalfament als pols en comparació amb la resta del món.

"La ciència suggereix que [la fusió de la capa de gel] és inestable i potencialment irreversible a escala de temps humana", diu Tim Naish, paleoclimatòleg i director general d'Instant. "El que estem veient a les dades de satèl·lit i les mesures de l'oceà és que on l'oceà comença a escalfar-se al voltant de la costa de l'Antàrtida, el gel flueix cap a aquest oceà càlid i aquestes capes de gel es comencen a trencar".

Naish diu que el següent pas és comunicar aquest missatge de manera més àmplia. "Una gran part del que fem és explicar l'impacte d'aquests canvis en la humanitat, en la societat".

"La investigació científica ja no es pot fer a les oficines posteriors", diu Naish. "S'ha de fer d'una manera coproduïda i dissenyada conjuntament amb els que també utilitzen aquesta ciència. I crec que és una cosa de la qual Scar és cada cop més conscient".

Aquest article ha estat revisat per Elvis Bahati Orlendo de la International Foundation For Science, Estocolm i Elodie Chabrol de Pint of Science.

Pagat i presentat pel Consell Internacional de la Ciència.