Por: Christine Siddoway, Anna Ruth (Ruthie) Halberstadt y Keiji Horikawa
Debido a su gruesa y extensa capa de hielo, la Antártida parece una masa continental única y continua centrada en el Polo Sur y que abarca ambos hemisferios del planeta. El sector del hemisferio occidental de la capa de hielo tiene la forma del pulgar de un autoestopista, una metáfora acertada, ya que la capa de hielo de la Antártida Occidental está en constante movimiento. Afectada por el calentamiento de los océanos y la atmósfera terrestre, la capa de hielo que se asienta sobre la Antártida Occidental se está derritiendo, expandiéndose y disminuyendo de tamaño, todo a un ritmo asombroso.
Gran parte del debate sobre el derretimiento de enormes capas de hielo durante una época de cambio climático se centra en sus efectos en las personas. Esto tiene sentido: millones de personas verán sus hogares dañados o destruidos por el aumento del nivel del mar y las marejadas ciclónicas.
Pero ¿qué pasará con la Antártida a medida que las capas de hielo se derritan?
En capas de sedimentos acumulados en el fondo marino durante millones de años, investigadores como nosotros encontramos evidencia de que, cuando la Antártida Occidental se derritió, se produjo un rápido aumento de la actividad geológica terrestre en la zona. Esta evidencia predice lo que nos depara el futuro.
Un viaje de descubrimiento
Hace 30 millones de años, una capa de hielo cubría gran parte de lo que hoy conocemos como Antártida. Sin embargo, durante el Plioceno, que duró entre 5,3 y 2,6 millones de años, la capa de hielo de la Antártida Occidental se redujo drásticamente. En lugar de una capa de hielo continua, solo quedaron altos casquetes polares y glaciares en las cimas de las montañas o cerca de ellas.
Hace unos 5 millones de años, las condiciones alrededor de la Antártida comenzaron a calentarse y el hielo de la Antártida Occidental disminuyó. Hace unos 3 millones de años, toda la Tierra entró en una fase climática cálida, similar a la que ocurre hoy.
Los glaciares no son estacionarios. Estas grandes masas de hielo se forman en la tierra y fluyen hacia el mar, desplazándose sobre el lecho rocoso, desprendiendo material del paisaje que cubren y transportando estos restos a medida que el hielo se mueve, casi como una cinta transportadora. Este proceso se acelera con el calentamiento global, al igual que el desprendimiento de hielo hacia el mar, que forma icebergs. Los icebergs, cargados de restos, pueden entonces transportar ese material rocoso continental al mar, dejándolo caer al fondo marino a medida que se derriten.
A principios de 2019, nos unimos a un importante viaje científico —la Expedición 379 del Programa Internacional de Descubrimiento Oceánico— al mar de Amundsen, al sur del océano Pacífico. Nuestra expedición tenía como objetivo recuperar material del fondo marino para comprender qué había sucedido en la Antártida Occidental durante su período de deshielo hace tanto tiempo.
A bordo del buque de perforación JOIDES Resolution, los trabajadores bajaron un taladro casi 3.962 metros hasta el fondo del mar y luego perforaron 794 metros en el fondo del océano, directamente frente a la costa de la parte más vulnerable de la capa de hielo de la Antártida Occidental. La perforadora extrajo largos tubos llamados “núcleos”, que contienen capas de sedimentos depositados entre hace 6 millones de años y la actualidad. Nuestra investigación se centró en secciones de sedimentos del Plioceno, cuando la Antártida no estaba completamente cubierta de hielo.
Un hallazgo inesperado
A bordo, uno de nosotros, Christine Siddoway, se sorprendió al descubrir un guijarro de arenisca poco común en una sección alterada del núcleo. Los fragmentos de arenisca eran escasos en el núcleo, por lo que el origen del guijarro era de gran interés. Las pruebas demostraron que provenía de montañas en las profundidades del interior de la Antártida, a unos 1300 kilómetros del lugar de la perforación.
Para que esto sucediera, los icebergs debieron desprenderse de los glaciares que se desprendían de las montañas interiores y luego flotar hacia el océano Pacífico. El guijarro proporcionó evidencia de la existencia de un paso oceánico de aguas profundas, en lugar de la gruesa capa de hielo actual, en el interior de lo que hoy es la Antártida.
Tras la expedición, una vez que los investigadores regresaron a sus laboratorios, este hallazgo se confirmó mediante el análisis de limo, lodo, fragmentos de roca y microfósiles que también aparecieron en los núcleos de sedimentos. Las propiedades químicas y magnéticas del material del núcleo revelaron una cronología detallada de los retrocesos y avances de la capa de hielo a lo largo de muchos años.
Una señal clave provino de los análisis dirigidos por Keiji Horikawa. Intentó comparar las delgadas capas de lodo del núcleo con el lecho rocoso del continente para comprobar la idea de que los icebergs habían transportado dichos materiales a grandes distancias. Cada capa de lodo se depositó justo después de un episodio de desglaciación, cuando la capa de hielo se retiró, lo que creó un lecho de arcilla granulada arrastrada por los icebergs. Al medir las cantidades de diversos elementos, como el estroncio, el neodimio y el plomo, pudo vincular capas delgadas específicas de lodo en los núcleos de perforación con las firmas químicas en afloramientos de las montañas Ellsworth, a 1400 km de distancia.
Horikawa descubrió no solo un ejemplar de este material, sino hasta cinco capas de lodo depositadas entre 4,7 y 3,3 millones de años atrás. Esto sugiere que la capa de hielo se derritió y se formó el océano abierto, para luego regenerarse, llenando el interior repetidamente, a lo largo de breves períodos de miles a decenas de miles de años.
Creando una imagen más completa
Su compañera de equipo Ruthie Halberstadt combinó esta evidencia química y el tiempo en modelos de computadora que muestran cómo surgió un archipiélago de islas escarpadas y cubiertas de hielo a medida que el océano reemplazaba las gruesas capas de hielo que ahora llenan las cuencas interiores de la Antártida. Los mayores cambios ocurrieron a lo largo de la costa. Las simulaciones del modelo muestran un rápido aumento en la producción de icebergs y un retroceso drástico del borde de la capa de hielo hacia las montañas Ellsworth. El mar de Amundsen se vio obstruido por icebergs provenientes de todas direcciones. Rocas y guijarros incrustados en los glaciares flotaron hacia el mar dentro de los icebergs y cayeron al lecho marino a medida que estos se derretían.
La evidencia geológica de larga data, proveniente de la Antártida y de otras partes del mundo, muestra que, a medida que el hielo se derrite y se desprende de la tierra, esta se eleva porque el hielo ya no la presiona. Este desplazamiento puede causar terremotos, especialmente en la Antártida Occidental, que se encuentra sobre zonas particularmente calientes del manto terrestre, que pueden recuperarse a gran velocidad cuando el hielo que las cubre se derrite.
La liberación de presión sobre el terreno también incrementa la actividad volcánica, como ocurre actualmente en Islandia. Prueba de ello en la Antártida proviene de una capa de ceniza volcánica que Siddoway y Horikawa identificaron en los núcleos, formada hace 3 millones de años.
La pérdida de hielo y los movimientos ascendentes ocurridos hace mucho tiempo en la Antártida Occidental también provocaron avalanchas masivas de rocas y deslizamientos de tierra en rocas fracturadas y dañadas, formando paredes de valles glaciares y acantilados costeros. Los derrumbes bajo el mar desplazaron grandes cantidades de sedimentos de la plataforma marina. Al no estar sujetas por el peso del hielo glaciar y el agua del océano, enormes masas de roca se desprendieron y se precipitaron al agua, produciendo tsunamis que desataron aún más la destrucción costera. La rápida aparición de todos estos cambios hizo de la Antártida Occidental desglaciada un ejemplo de lo que se ha denominado “geología catastrófica”.
El rápido aumento de la actividad se asemeja a lo ocurrido en otras partes del planeta en el pasado. Por ejemplo, al final de la última glaciación del hemisferio norte, hace entre 15.000 y 18.000 años, la región entre Utah y la Columbia Británica sufrió inundaciones por el desbordamiento de lagos de deshielo glacial, rebotes de tierra, avalanchas de rocas y un aumento de la actividad volcánica. En las costas de Canadá y Alaska, estos fenómenos continúan ocurriendo en la actualidad.
Retroceso dinámico de la capa de hielo
El análisis de la composición química de las rocas realizado por nuestro equipo deja claro que la Antártida Occidental no experimenta necesariamente una transición gradual y masiva de un estado cubierto de hielo a uno sin hielo, sino que oscila entre estados muy diferentes. Cada desaparición de la capa de hielo en el pasado provocó un caos geológico.
La implicación futura para la Antártida Occidental es que, cuando su capa de hielo vuelva a colapsar, los eventos catastróficos volverán. Esto ocurrirá repetidamente, a medida que la capa de hielo retrocede y avanza, abriendo y cerrando las conexiones entre diferentes áreas de los océanos del mundo.
Este futuro dinámico podría generar respuestas igualmente rápidas en la biosfera, como la proliferación de algas alrededor de los icebergs en el océano, lo que provocaría una afluencia de especies marinas a las vías marítimas recién abiertas. Vastas extensiones de tierra en las islas de la Antártida Occidental se abrirían entonces al crecimiento de una cubierta vegetal musgosa y vegetación costera que volvería la Antártida más verde que su actual blanco gélido.
Nuestros datos sobre el pasado del Mar de Amundsen y el pronóstico resultante indican que los cambios terrestres en la Antártida Occidental no serán lentos, graduales ni imperceptibles desde una perspectiva humana. Más bien, es probable que se repitan los acontecimientos del pasado: cambios geológicamente rápidos que se perciben localmente como eventos apocalípticos, como terremotos, erupciones, deslizamientos de tierra y tsunamis, con efectos globales.
Este artículo es una traducción de otro publicado en The Conversation. Puedes leer el texto original haciendo clic aquí.
