Durante décadas los científicos creyeron que la capa de hielo de la Antártida Oriental se había mantenido estable durante millones de años, pero estudios recientes han comenzado a poner en duda esta idea. Investigadores de la Universidad de California Santa Cruz han hallado nuevas evidencias de una pérdida sustancial de hielo en la Antártida durante un período cálido interglacial hace unos 400.000 años.

Su examen sugiere que la pérdida de hielo en esta región podría agregar de 3 a 4 metros al futuro aumento del nivel del mar global, según publican en la revista 'Nature'. Las preguntas sobre la estabilidad de la capa de hielo de la Antártida Oriental son una fuente importante de incertidumbre en las estimaciones de cuánto aumentará el nivel del mar a medida que la Tierra continúe calentándose.

El estudio se centró en la cuenca de Wilkes, una de varias cuencas en forma de cuenco en los bordes de la capa de hielo que se consideran vulnerables a la fusión porque el hielo descansa en la tierra que está debajo del nivel del mar. La cuenca de Wilkes actualmente contiene suficiente hielo para elevar el nivel del mar de 3 a 4 metros.

El primer autor Terrence Blackburn, profesor asistente de ciencias de la Tierra y planetarias en la Universidad de California en Santa Cruz, ha explicado que el hielo fluye lentamente a través de las cuencas desde el interior del continente hasta las plataformas de hielo flotantes en los márgenes. La pérdida de hielo hace que la línea de puesta a tierra, el punto en el que el hielo pierde contacto con el suelo y comienza a flotar, se desplaza tierra adentro.

"Nuestros datos muestran que la línea de puesta a tierra en la cuenca de Wilkes retrocedió 700 kilómetros tierra adentro durante uno de los últimos interglaciales realmente cálidos, cuando las temperaturas globales fueron de 1 a 2 grados centígrados más cálidas que ahora. Eso probablemente contribuyó de 3 a 4 metros al aumento global del nivel del mar, con Groenlandia y la Antártida Occidental contribuyendo juntos otros 10 metros", apunta Blackburn.

En otras palabras, un período de calentamiento global comparable a lo que se espera en los escenarios actuales para las emisiones de gases de efecto invernadero producidas por el hombre dio como resultado un aumento en el nivel del mar de alrededor de 13 metros. Por supuesto, esto no sucedería de una vez porque lleva mucho tiempo derretir tanto hielo. "Hemos abierto la puerta del congelador, pero ese bloque de hielo todavía está frío y no va a ninguna parte a corto plazo --asegura Blackburn--. Para comprender lo que sucederá en escalas de tiempo más largas, necesitamos ver qué sucedió en condiciones comparables en el pasado".

El problema con el estudio de los períodos interglaciales durante el Pleistoceno es que todos terminaron en otra edad de hielo cuando la capa de hielo avanzó nuevamente y cubrió la evidencia. Para el nuevo estudio, Blackburn y sus colegas utilizaron una técnica novedosa basada en mediciones de isótopos en depósitos minerales que registran cambios pasados en fluidos subglaciales.

El uranio-234 (U-234) es un isótopo de uranio que se acumula muy lentamente en el agua que está en contacto con las rocas debido a la descomposición de alta energía del uranio-238. Esto sucede en todas partes, pero en la mayoría de los lugares los procesos hidrológicos llevan el agua lejos de las fuentes de enriquecimiento, y el U-234 se diluye en grandes cuerpos de agua. Sin embargo, en la Antártida, el agua queda atrapada en la base de la capa de hielo y se mueve muy lentamente mientras el hielo esté estable, lo que permite que el U-234 se acumule a niveles muy altos durante largos períodos de tiempo.

Blackburn explica que la capa de hielo actúa como una manta aislante, por lo que el calor del interior de la Tierra provoca la fusión en la base. Pero las temperaturas son más frías donde el hielo es más delgado en los márgenes de la capa de hielo, lo que hace que el agua subglacial se vuelva a congelar. "El agua que fluye debajo del hielo comienza a volverse a congelar en los bordes, lo que concentra todos los minerales disueltos hasta que se vuelve sobresaturada y los minerales se precipitan para formar depósitos de ópalo o calcita --señala--. Esos depósitos atrapan uranio-234, por lo que podemos fechar los depósitos y medir su composición, y podemos rastrear eso a través del tiempo para obtener una historia profunda de la composición del agua debajo de la capa de hielo".

Lo que sugiere la historia es que el U-234 en agua subglacial en la cuenca de Wilkes fue expulsado durante el período interglacial hace 400.000 años cuando el hielo se derritió y la línea de puesta a tierra se retiró. Eso restableció la concentración de U-234 a niveles bajos de fondo, y la acumulación se reinició cuando el hielo avanzó nuevamente. Blackburn señala que la evidencia actual de la acumulación de U-234 en fluidos subglaciales se puede encontrar en los Valles Secos de McMurdo, el único lugar donde los glaciares antárticos terminan en tierra. Allí, salmueras altamente concentradas emergen de los glaciares en lugares como Blood Falls, donde el color rojo sangre proviene de altas concentraciones de hierro en la salmuera.

"Las composiciones isotópicas de esas salmueras son comparables a los precipitados que hemos fechado en una variedad de ubicaciones, y todas comparten el enriquecimiento característico U-234", señala Blackburn. "Lo que queda son las salmueras cuando los fluidos subglaciales llegan hasta el borde de la capa de hielo", añade.

Este nuevo estudio se inspiró en un artículo de 2016 en el que los investigadores que estudian los corales de aguas profundas informaron evidencia de un cambio importante en la química de los océanos, incluido un pico en el U-234, que coincidió con el final de la última edad de hielo, cuando el vasto La capa de hielo Laurentide que cubría gran parte de América del Norte se derritió. "Especulaban con que se acumula debajo de las capas de hielo y señalaron algunos posibles sitios en la Antártida donde eso podría estar sucediendo --explica Blackburn--. Estaba en uno de esos lugares en ese momento".

Al igual que su colega, el glaciólogo Slawek Tulaczyk, profesor de Ciencias de la Tierra y Planetarias en la UC Santa Cruz. Discutieron el documento y comenzaron a planificar este estudio, que finalmente involucró a varios profesores y estudiantes de la UCSC. El equipo recolectó algunas muestras de depósitos minerales, pero algunas de las muestras más importantes utilizadas en el estudio fueron recolectadas en la década de 1980 y archivadas en el Depósito de rocas polares Byrd en la Universidad Estatal de Ohio.