Hielo en movimiento: los satélites capturan décadas de cambio

Utilizando imágenes de la misión Landsat que datan de 1972 y que continúan hasta 2019, el glaciólogo Mark Fahnestock de la Universidad de Alaska Fairbanks, ha cosido lapsos de tiempo de seis segundos de cada glaciar en Alaska y el Yukón.

"Ahora tenemos este registro largo y detallado que nos permite ver lo que sucedió en Alaska", dijo Fahnestock. "Cuando reproduces estas películas, tienes una idea de cuán dinámicos son estos sistemas y cuán inestable es el flujo de hielo".

Los videos ilustran claramente lo que está sucediendo con los glaciares de Alaska en un clima cálido, dijo, y resaltan cómo los diferentes glaciares responden de diversas maneras. Algunos muestran oleadas que se detienen durante unos años, o lagos que se forman donde solía estar el hielo, o incluso los restos de deslizamientos de tierra que se dirigían al mar. Otros glaciares muestran patrones que dan a los científicos pistas sobre lo que impulsa los cambios en los glaciares.

El glaciar Columbia, por ejemplo, era relativamente estable cuando se lanzó el primer satélite Landsat en 1972. Pero a partir de mediados de la década de 1980, el frente del glaciar comenzó a retirarse rápidamente, y para 2019 estaba a 20 kilómetros (12.4 millas) aguas arriba. En comparación, el glaciar Hubbard ha avanzado 3 millas (5 km) en los últimos 48 años. Pero el lapso de tiempo de Fahnestock termina con una imagen de 2019 que muestra una gran sangría en el glaciar, donde el hielo se ha desprendido.

"Ese embalse de parto es la primera señal de debilidad del glaciar Hubbard en casi 50 años: ha avanzado a través del registro histórico", dijo. Si tales embalses persisten en los próximos años, podría ser una señal de que podría haber cambios en Hubbard, dijo: "Las imágenes de satélite también muestran que este tipo de embalses de parto estuvieron presentes en la década anterior a la retirada de Columbia".

Los satélites Landsat han proporcionado el registro continuo más largo de la Tierra desde el espacio. El USGS ha reprocesado las viejas imágenes de Landsat, lo que permitió a Fahnestock seleccionar a mano las escenas más claras de Landsat para cada verano, sobre cada glaciar. Con el software y la potencia informática de Google Earth Engine, creó la serie de videos de lapso de tiempo.

Los científicos también están utilizando registros satelitales a largo plazo para observar los glaciares de Groenlandia. Michalea King de la Universidad Estatal de Ohio analizó datos de misiones Landsat que datan de 1985 para estudiar más de 200 de los grandes glaciares de Groenlandia. Ella examinó qué tan lejos se han retirado los frentes de los glaciares, qué tan rápido fluye el hielo y cuánto hielo están perdiendo los glaciares en este lapso de tiempo.

Descubrió que los glaciares de Groenlandia se retiraron un promedio de aproximadamente 3 millas (5 km) entre 1985 y 2018, y que el retiro más rápido ocurrió entre 2000 y 2005. Y cuando observó la cantidad de hielo glacial que ingresaba al océano, descubrió que que fue relativamente estable durante los primeros 15 años del registro, pero luego comenzó a aumentar alrededor del año 2000.

"Estos glaciares están generando más hielo en el océano que en el pasado", dijo King. "Existe una relación muy clara entre la retirada y el aumento de las pérdidas de masa de hielo de estos glaciares durante el registro de 1985 hasta el presente". Mientras King analiza el hielo perdido desde el frente del glaciar, James Lea de la Universidad de Liverpool en Estados Unidos Kingdom está utilizando datos de satélites para examinar el derretimiento del hielo en la parte superior de los glaciares y las capas de hielo de Groenlandia, lo que crea lagos de agua de deshielo.

Estos lagos de agua de deshielo pueden tener hasta 3 millas (5 km) de ancho y pueden drenar a través del hielo en cuestión de horas, dijo Lea, lo que puede afectar la velocidad del flujo del hielo. Con el poder de cómputo de Google Earth Engine, Lea analizó imágenes de la capa de hielo de Groenlandia desde el espectroradiómetro de imágenes de resolución moderada (MODIS) en los satélites Terra para cada día de cada estación de fusión en los últimos 20 años, más de 18,000 imágenes en total.

"Observamos cuántos lagos hay por año a través de la capa de hielo y encontramos una tendencia creciente en los últimos 20 años: un aumento del 27 por ciento en los lagos", dijo Lea. "También estamos obteniendo más y más lagos en elevaciones más altas, áreas que no esperábamos ver lagos hasta 2050 o 2060".

Cuando estos estanques de agua de deshielo de gran elevación perforan la capa de hielo y se drenan, podría hacer que la capa de hielo se acelere, dijo, adelgazando el hielo y acelerando su desaparición.

No siempre se necesitan décadas de datos para estudiar las características polares, a veces solo uno o dos años proporcionarán información. La capa de hielo antártica experimenta el derretimiento de la superficie, pero también hay lagos a varios metros debajo de la superficie, aislados por capas de nieve. Para ver dónde están estos lagos subterráneos, Devon Dunmire, de la Universidad de Colorado, Boulder, utilizó imágenes de radar de microondas del satélite Sentinel-1 de la Agencia Espacial Europea. La nieve y el hielo son básicamente invisibles a la radiación de microondas, pero el agua líquida la absorbe fuertemente.

El nuevo estudio de Dunmire, presentado en la reunión de la AGU, encontró lagos salpicando las plataformas de hielo George VI y Wilkins cerca de la Península Antártica, incluso algunos que permanecieron líquidos durante los meses de invierno. Estos lagos ocultos podrían ser más comunes de lo que los científicos habían pensado, dijo, y señaló que sigue buscando características similares en las plataformas de hielo del continente.

"No se sabe mucho sobre la distribución y la cantidad de estos lagos subterráneos, pero esta agua parece prevalecer en la plataforma de hielo cerca de la península antártica", dijo Dunmire, "y es un componente importante para entender porque se ha demostrado que el agua de deshielo desestabiliza el hielo estantería."

Para obtener más información sobre Landsat y la próxima misión Landsat 9, visite: https://nasa.gov/landsat o https://usgs.gov/landsat