La formación de montañas explica uno de los misterios mejor guardados de la capa de hielo antártica
Los científicos han resuelto uno de los enigmas más antiguos de la ciencia climática: cómo pudo formarse una vasta capa de hielo en la Antártida cuando la Tierra era unos 5ºC más cálida que en la actualidad.
La investigación internacional, publicada en la revista Science, ayuda a resolver uno de los enigmas más antiguos de la ciencia climática: cómo pudo formarse una vasta capa de hielo cuando la Tierra era unos 5ºC más cálida que en la actualidad.
El estudio demuestra que la formación de un escarpe, una meseta y una región montañosa en la Antártida Oriental creó las alturas necesarias para la acumulación de nieve y hielo.
Cuando la Antártida y África comenzaron a separarse durante el período Jurásico, hace entre 201 y 143 millones de años, poderosos procesos en las profundidades de la Tierra impulsaron el levantamiento de gran parte de la superficie terrestre de la Antártida Oriental a lo largo de 100 millones de años, dando inicio a la formación de la capa de hielo hace 34 millones de años.
Científicos de la Universidad de Southampton lideraron el estudio, en colaboración con colegas de la Universidad de Durham, el Centro Helmholtz GFZ de Geociencias en Alemania, la Universidad de Potsdam en Alemania, la Universidad de Utrecht en los Países Bajos y la Universidad de Florencia en Italia.
El autor principal, Thomas Gernon, profesor de Ciencias de la Tierra en la Universidad de Southampton, explicó: "La superficie terrestre de la Antártida se elevó gradualmente hasta el punto en que el hielo pudo asentarse de forma permanente, incluso mientras los océanos polares circundantes, así como las temperaturas globales, se mantenían sorprendentemente cálidas".
La capa de hielo de la Antártida Oriental es la más grande de la Tierra y almacena suficiente agua congelada como para elevar el nivel del mar a nivel mundial en unos 52 metros si se derritiera por completo.
Reconstrucción de los cambios en el paisaje mediante simulaciones
Los investigadores utilizaron modelos computacionales para reconstruir cómo evolucionó la superficie de la Antártida Oriental a lo largo de 100 millones de años.
Descubrieron que las "ondas del manto" explican cómo la superficie de la Antártida Oriental se elevó gradualmente.
Las ondas del manto son un fenómeno descubierto recientemente por el equipo del profesor Gernon. Se propagan bajo los continentes cuando las placas tectónicas se separan y se ha demostrado que causan la erupción de volcanes de diamantes y misteriosas fases de elevación dentro de los continentes .
Cuando estas ondas de movimiento lento se desplazaron bajo la Antártida Oriental, formaron una vasta meseta elevada coronada por las montañas Gamburtsev. El reciente descubrimiento de las ondas del manto permitió al equipo resolver el misterio de por qué se congeló la Antártida.
La Dra. Thea Hincks, investigadora principal de la Universidad de Southampton y codirectora del estudio, afirmó: "Descubrimos que nuestros modelos pueden capturar de forma realista la evolución del escarpe costero de dos kilómetros de altura, la meseta elevada y las montañas del interior, que finalmente dieron origen a la capa de hielo de la Antártida Oriental".
La investigación ayuda a explicar la sorprendente asimetría del hielo polar en el pasado. La Antártida se glació hace unos 34 millones de años, pero las grandes capas de hielo del hemisferio norte no se formaron hasta hace aproximadamente cinco millones de años.
Si bien la disminución de los niveles de dióxido de carbono (CO₂ ) en la atmósfera se considera generalmente el desencadenante de la glaciación antártica, las primeras capas de hielo comenzaron a formarse cuando el clima aún era relativamente templado.
El profesor Gernon explicó: “Si la disminución de los niveles de CO₂ actuara por sí sola, cabría esperar que los polos respondieran de forma más simétrica. En cambio, la Antártida obtuvo una gran ventaja inicial porque los procesos geológicos habían elevado el terreno a mayores altitudes, lo que provocó que la zona se enfriara”.
El papel de las montañas
Pequeñas variaciones en la altura de una cordillera pueden marcar la diferencia entre que la nieve se derrita en verano o que sobreviva y se acumule año tras año.
Antes de hace 50 millones de años, la mayor parte de las montañas Gamburtsev se encontraban por debajo de los 1,5 km de altitud. Pero hace 34 millones de años, casi la mitad de la cordillera superaba los 2 km, altura suficiente para que la nieve y el hielo persistieran durante todo el año hasta formar un casquete polar.
El Dr. Guy Paxman, investigador de la Royal Society en la Universidad de Durham y coautor del estudio, explicó: “La topografía es fundamental para la glaciación. Las temperaturas del aire pueden descender hasta 1ºC por cada 100 metros de altitud ganada”.
El Dr. Philip Goodwin, físico climático de la Universidad de Southampton y coautor del estudio, añadió: "A medida que la capa de hielo se expandía, su superficie brillante reflejaba más luz solar de vuelta al espacio, enfriando aún más la región".
El equipo estima que esta retroalimentación, denominada "efecto hielo-albedo", redujo las temperaturas globales en aproximadamente 1ºC. Sin embargo, esto no fue suficiente para que se formaran capas de hielo en el hemisferio norte, por lo que las masas continentales de la región ártica permanecieron en gran medida libres de hielo debido a su menor altitud.
Una vez que comenzó el enfriamiento antártico, se desencadenó una retroalimentación climática adicional: el aire más frío retiene menos vapor de agua, que normalmente envuelve la Tierra como una manta cálida. A medida que el aire se secaba, este efecto aislante se debilitó, lo que permitió que las temperaturas descendieran aún más.
“En conjunto, estas retroalimentaciones permitieron que la capa de hielo antártica se extendiera desde las montañas a través del continente, hasta llegar finalmente a la costa”, añadió el Dr. Goodwin.
Este estudio podría cambiar nuestra forma de pensar sobre los orígenes de las edades de hielo.
«Nuestros hallazgos revelan que el interior de la Tierra condiciona los paisajes a la glaciación, determinando cuándo y dónde se hacen posibles transiciones climáticas importantes como la glaciación de la Antártida», explicó el profesor Gernon. «Esto es de vital importancia para comprender las antiguas edades de hielo de la Tierra, así como los futuros puntos de inflexión en el sistema climático».
Fuente: Universidad de Southampton