La amplificación del Ártico y el deshielo

Después de las temperaturas récord y registros de fusión que afectaron al noroeste de Groenlandia en el verano de 2015, un nuevo estudio proporciona la primera evidencia que relaciona la fusión en Groenlandia a los efectos esperados de un fenómeno conocido como la amplificación del Ártico.

La amplificación del Ártico, en los términos simples, es un más rápido calentamiento del Ártico en comparación con el resto del Hemisferio Norte, cuando desaparece el hielo marino. Está alimentado por un circuito de retroalimentación: el aumento de las temperaturas globales se están derritiendo el hielo del Ártico, dejando aguas abiertas oscuras que absorben más radiación solar, y que calientan el Ártico aún más. 

La amplificación del Ártico está bien documentada, pero sus efectos sobre la atmósfera son más ampliamente debatidos. Una hipótesis sugiere que la reducción de la diferencia de temperatura entre el Ártico y latitudes medias dará lugar a una ralentización de la corriente en chorro, que circunda las latitudes del norte y, normalmente, mantiene el aire polar frío separado de aire más caliente en el sur. Los vientos más lentos podrían crear oscilaciones/ondulaciones más pronunciadas  de la corriente en chorro, permitiendo que el aire caliente y húmedo penetre más al norte.

El nuevo estudio, publicado en Nature Communications, muestra que esos efectos anticipados se produjeron en el norte de Groenlandia durante el verano de 2015, incluyendo el desplazamiento hacia el norte de la corriente en chorro que alcanzó latitudes nunca antes registradas en Groenlandia en esa época del año.

"Cuánto y dónde se producirá la fusión de Groenlandia puede variar dependiendo de cómo cambian las cosas en otro lugar en la tierra", dijo el autor Marco Tedesco, profesor investigador en el Observatorio de la Tierra Lamont-Doherty de la Universidad de Columbia y científico adjunto en el Instituto Goddard de Estudios Espaciales.

"Si la pérdida de hielo marino está impulsando los cambios en la corriente en chorro, la corriente en chorro está cambiando Groenlandia, y esto, a su vez, tiene un impacto en el sistema del Ártico, así como en el clima. Es un sistema, que está fuertemente interconectado y tenemos que entenderlo como tal ".

La capa de hielo sobre la superficie terrestre de Groenlandia, la más grande después de la Antártida, tiene suficiente hielo que si se derritiera por completo, se elevaría el nivel medio global del mar en unos siete metros. La comprensión de las causas de la fusión es fundamental para comprender la rapidez y en qué medida el nivel del mar se elevará en el futuro y cómo la escorrentía del agua dulce de Groenlandia afectará a la circulación del océano y a la ecología.

El verano de fusión del noroeste de Groenlandia se inició en junio de 2015, cuando una cresta de alta presión se disparó desde la corriente en chorro,  según muestra el estudio. Se movió hacia el oeste sobre Groenlandia hasta que se asentó sobre el Océano Ártico y afectó al tiempo en toda la isla hasta mediados de julio.

Ese sistema de alta presión, llamado alta asilada o separada, trajo un cielo despejado y calentó el norte de Groenlandia, ayudando a establecer récords en las temperaturas de la superficie y aumentando la escorrentía del agua de deshielo en el noroeste, según muestra el estudio. Con menos nieve cayendo verano y la fusión en marcha, el albedo en el norte de Groenlandia, o reflectividad, también disminuyó. Una superficie menos reflectante absorbe más energía solar, que alimenta a más de fusión, como se ilustra Tedesco en un estudio a principios de este año sobre el oscurecimiento de Groenlandia.

El norte de Groenlandia también estableció un récord inusual en julio por el viento: soplaron los vientos del este a oeste, en promedio, en lugar del habitual: de oeste a este. Sólo otros dos años en el registro muestran vientos del este en promedio en julio, ambos más flojos. Al mismo tiempo, la cresta más al norte de la corriente en chorro se desplazó más al norte aún de lo que se haya registrado para ese mes, pasando de 76º de latitud norte, cerca de 2 grados más al norte que el anterior récord de julio fijado en 2009, escriben los autores.

El mismo patrón atmosférico tuvo un impacto diferente en el sur de Groenlandia, donde los nuevos registros de fusión se han fijado en la última década. El sur vio más nieve durante el verano de 2015 y menos de fusión que en años anteriores.

Los autores no llegan a confirmar la amplificación ártica como la causa del calentamiento, pero dicen que los resultados se ajustan a los efectos previstos de la amplificación ártica descritos por Jennifer Francis de la Universidad de Rutgers y Stephan Vavrus de la Universidad de Wisconsin en un documento de 2012.

Estudios recientes que exploran los efectos potenciales de la amplificación del Ártico han demostrado que los bloqueos de altas presiones conectados a las oscilaciones hacia el norte de la corriente en chorro se han vuelto más comunes cerca de Groenlandia. Edward Hanna, de la Universidad de Sheffield, un co-autor del nuevo artículo de Nature Communications, dio a conocer un estudio en mayo usando el Índice de Bloque de Groenlandia para medir la fortaleza de los sistemas de altas presiones estacionarias en los últimos 165 años y encontró que siete de los 11 sistemas más intensos se habían producido desde el año 2007.

"El aumento significativo de los bloqueos de alta presión de Groenlandia que se ha producido en los últimos 20 a 30 años está claramente relacionado con el calentamiento reciente en la región, así como los cambios de la corriente en chorro”, dijo Hanna. "Esto hace que sea más probable que dentro de los próximos 5 a 10 años seremos testigos de que más partes de Groenlandia se derritan con récords, como en 2012 y 2015."

"El Ártico está lleno de sorpresas climáticas, y Groenlandia es un jugador clave", dijo James Overland, un científico de la NOAA, que no participó en el nuevo estudio. "Los modelos climáticos sugieren un aumento de la temperatura  de 4 ºC en el Ártico a mediados de siglo, pero tales  comportamientos de la corriente en chorro actuando en Groenlandia según lo informado por Tedesco et al. puede acelerar el cambio climático del Ártico.

"Si los patrones observados en 2015 continuarán en el futuro, aún están por ver. Esta primavera de 2016, el hielo del Ártico marcó otro mínimo histórico para su grado máximo en el año. "Groenlandia también experimentó fusión a principio de temporada al inicio de abril de este año comparable al de abril de 2012. El record de fusión se produjo  más adelante en ese verano, pero es demasiado pronto para decir si lo mismo ocurrirá en 2016," dijo el co-autor Thomas Mote de la Universidad de Georgia.

"Las condiciones que vimos en el pasado no son necesariamente las condiciones del futuro", dijo Tedesco. "Si los seres humanos cambian el forzamiento, vamos a entrar en un territorio desconocido."

Los otros co-autores del trabajo son Xavier Fettweis de la Universidad de Lieja; Jeyavinoth Jeyaratnam, James Booth, y Rajashree Datta del City College de Nueva York; y Kate Briggs, de la Universidad de Leeds. El estudio fue apoyado por fondos del Programa Interdisciplinario de la NASA Science Data, Programa de la criosfera de la NASA y la Fundación Nacional de Ciencia.