El clima explicado: cuando la Antártida se derrita, ¿los cambios en la agravación elevarán la tierra y bajarán los niveles del mar?
El clima explicado es una colaboración entre The Conversation, Stuff y el Science Media Center de Nueva Zelanda para responder a sus preguntas sobre el cambio climático.
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Escuché que los cambios en la gravedad a medida que la Antártida se derrite bajarán los mares alrededor de Nueva Zelanda. ¿Nos salvará esto del aumento del nivel del mar?
Robert McLachlan, Universidad de Massey
Los cambios gravitacionales a medida que la Antártida se derrite en realidad afectan los niveles del mar en todo el mundo, pero no lo suficiente para salvar a Nueva Zelanda del aumento del nivel del mar.
Las edades de hielo y sus efectos sobre el nivel del mar, la geología, la flora y la fauna fueron temas de intenso interés científico y público a lo largo del siglo XIX. Así es como James Croll explicó el «efecto de gravedad» del derretimiento del hielo en su libro de 1875 El clima y el tiempo en sus relaciones geológicas:
Consideremos ahora el efecto que tendría esta condición de cosas sobre el nivel del mar. Evidentemente, tendería a producir elevación del nivel del mar en el hemisferio norte de dos maneras. Primero, la adición al mar causada por el derretimiento del hielo de la tierra antártica tendería a elevar el nivel general del mar. En segundo lugar, la eliminación del hielo también tendería a desplazar el centro de gravedad de la Tierra al norte de su posición actual, y dado que el mar debe moverse con el centro, el aumento del nivel del mar se produciría necesariamente en el hemisferio norte.
Su cálculo de fondo sugirió que el efecto sobre el nivel del mar del derretimiento del hielo en la Antártida sería aproximadamente un tercio más grande que el promedio en el hemisferio norte y un tercio más pequeño en el sur.
Un estudio matemático más detallado realizado por Robert Woodward en 1888 registró una caída del nivel del mar de hasta 2000 km desde la Antártida, pero aún aumentando en un tercio más que el promedio en el norte.
Huellas dactilares a nivel del mar
El método de Woodward es la base para determinar lo que ahora se llama la «huella dactilar del nivel del mar» del hielo derretido. También entran en juego otros dos factores.
- La elasticidad de la superficie de la tierra significa que la tierra rebotará cuando tenga menos hielo que la abrume. Esto empuja el agua.
- Si el hielo no está en el polo, su derretimiento desplaza el polo sur (el eje de rotación), redistribuyendo el agua.
La combinación de estos efectos proporciona huellas dactilares del nivel del mar de un metro de aumento del nivel del mar desde la capa de hielo de la Antártida occidental (WAIS) y Groenlandia (GIS), como se muestra aquí:
El método de Woodward de 1888 se mantiene bastante bien: algunos lugares en el hemisferio norte pueden obtener un tercio más alto que el promedio del nivel del mar. Nueva Zelanda está ligeramente por debajo del efecto promedio de la Antártida y un poco más que el promedio de Groenlandia. En general, Nueva Zelanda puede esperar un aumento del nivel del mar ligeramente superior al promedio.
La combinación de huellas dactilares del nivel del mar de todas las fuentes conocidas de derretimiento del hielo, junto con otros cambios locales conocidos del nivel del suelo, como el hundimiento y la elevación, se ajusta bien al patrón observado de aumento del nivel del mar en el mundo. Por ejemplo, el nivel del mar ha bajado cerca de la Antártida occidental, debido al efecto de la gravedad.
El aumento del nivel del mar se está acelerando, pero la tasa futura es incierta
El aumento medio mundial del nivel del mar es de 110 mm para 1900-1993 y de 100 mm para 1993-2020. La reciente aceleración se debe principalmente a la mayor expansión térmica de los dos primeros kilómetros de los océanos (el agua cálida es menos densa y se expande) y al mayor deshielo de Groenlandia.
Pero el satélite Gravity Recovery and Climate Experiment reveló que el derretimiento de la Antártida se ha quintuplicado en las últimas décadas. Los cambios futuros en la Antártida representan una fuente importante de incertidumbre cuando se trata de predecir el nivel del mar.
Gran parte de la Antártida occidental se encuentra por debajo del nivel del mar y está potencialmente sujeta a inestabilidad donde el agua caliente del océano derrite el frente de hielo desde abajo. Esto haría que la capa de hielo se desprenda del fondo del océano, acelerando el flujo del glaciar hacia el mar.
De hecho, esto se ha observado directamente, tanto en la posición de las «líneas terrestres» glaciales, algunas de las cuales se han retirado decenas de kilómetros en las últimas décadas, y más recientemente por el robot sumergible Icefin que visitó la línea de tierra del glaciar Thwaites. . , 2000 km al este de la base Scott, y la temperatura del agua estaba 2 ℃ por encima del punto de congelación local.
La gran pregunta es si esta inestabilidad se ha puesto en marcha de forma irreversible. Algunos glaciólogos dicen que sí, pero el balance de opinión, resumido por el informe del IPCC sobre la criosfera, es que:
El retroceso observado de la línea terrestre … no es una prueba definitiva de que la inestabilidad de la capa de hielo marino esté en marcha. Si la retirada inestable de la capa de hielo de la Antártida occidental ha comenzado o es inminente sigue siendo una incertidumbre crítica.
El informe especial del IPCC sobre 1,5 ° C concluyó que «estas inestabilidades podrían desencadenarse a aproximadamente 1,5-2 ° C de calentamiento global».
¿Qué le espera a Nueva Zelanda?
Los pronósticos para Nueva Zelanda van desde 0,46 metros adicionales de aumento del nivel del mar para 2100 (en un escenario de bajas emisiones, con el calentamiento mantenido por debajo de 2 ℃) a 1,05 metros (en un escenario de altas emisiones). Emisiones).
El aumento continuo del nivel del mar en los siglos futuros puede ser inevitable: actualmente hay 66 m de aumento del nivel del mar atrapados en el hielo, pero la tasa dependerá de qué tan rápido podamos reducir las emisiones.
Actualmente se está llevando a cabo un proyecto de investigación de cinco años de NZ $ 7 millones, NZ SeaRise, que busca mejorar las predicciones del aumento del nivel del mar hasta 2100 y más allá y sus implicaciones para la planificación local.
Robert McLachlan, profesor de matemáticas aplicadas, Universidad de Massey
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