Un nuevo estudio demuestra que el agua de deshielo en Groenlandia produce energía que se convierte en calor al caer hasta la base a través de grietas, funcionando como una enorme central hidroeléctrica natural que acelera el proceso de descongelación
Aunque parezca increíble, la capa de hielo de Groenlandia produce más energía hidroeléctrica que las diez presas más grandes del mundo combinadas. En concreto, a medida que el agua del deshielo provocado por el cambio climático cae hasta la base a través de las grietas en la superficie, la energía se convierte en calor en un proceso similar al que se utiliza para generar energía hidroeléctrica en grandes centrales. Así se desprende de un trabajo publicado esta semana en la revista PNAS por un equipo internacional de científicos liderados por la Universidad de Cambridge, que han documentado por primera vez con detalle las tasas extremadamente altas de derretimiento en la parte inferior de la capa de hielo de Groenlandia.
El efecto lubricante del agua de deshielo tiene un fuerte efecto en el movimiento de los glaciares y la cantidad de hielo descargado en el océano, pero medir directamente las condiciones debajo de un kilómetro de hielo es un desafío, especialmente en Groenlandia, donde los glaciares se encuentran entre los que se mueven más rápido del mundo. Esta falta de mediciones directas dificulta la comprensión del comportamiento dinámico de la capa de hielo de Groenlandia y la predicción de cambios futuros, aunque sí se sabe que la aceleración del deshielo de Groenlandia, consecuencia del calentamiento global, es ahora el mayor contribuyente individual al aumento global del nivel del mar.
Sin embargo, gracias a la nueva investigación se ha podido descubrir que el efecto del agua de deshielo que desciende desde la superficie de la capa de hielo de Groenlandia hasta el lecho, un kilómetro o más abajo, es, con mucho, la mayor fuente de calor debajo de la segunda capa de hielo más grande del mundo, lo que lleva a tasas de derretimiento extraordinariamente altas en su base. Cada verano, miles de lagos y arroyos de agua de deshielo se forman en la superficie de la capa de hielo de Groenlandia a medida que aumentan las temperaturas y aumenta la luz solar diaria. Muchos de estos lagos se drenan rápidamente al fondo de la capa de hielo, cayendo a través de grietas y grandes fracturas que se forman en el hielo.
Con un suministro continuo de agua de arroyos y ríos, las conexiones entre la superficie y el lecho a menudo permanecen abiertas. «Al estudiar el derretimiento basal de las capas de hielo y los glaciares, observamos las fuentes de calor como la fricción, la energía geotérmica, el calor latente liberado donde el agua se congela y las pérdidas de calor en el hielo de arriba», asegura Poul Christoffersen, autor del estudio y director del Instituto de Investigación Polar Scott de Cambridge. «Pero lo que realmente no habíamos observado era el calor generado por el drenaje del agua de deshielo. Hay mucha energía gravitacional almacenada en el agua que se forma en la superficie y cuando cae, la energía tiene que ir a alguna parte», explica.
Para medir las tasas de derretimiento basal, los investigadores utilizaron un sonido de eco de radio sensible a la fase, una técnica desarrollada en el British Antarctic Survey y utilizada anteriormente en capas de hielo flotantes en la Antártida. «No estábamos seguros de que la técnica también funcionara en un glaciar de flujo rápido en Groenlandia», ha asegurado el doctor Tun Jan Young, quien instaló el sistema de radar en Store Glacier como parte de su doctorado en Cambridge. «En comparación con la Antártida, el hielo se deforma muy rápido y hay mucha agua de deshielo en verano, lo que complica el trabajo», apunta.
Las tasas de fusión basales observadas con el radar a menudo eran tan altas como las tasas de fusión medidas en la superficie con una estación meteorológica: sin embargo, la superficie recibe energía del sol mientras que la base no. Para explicar los resultados, los investigadores de Cambridge se asociaron con científicos de la Universidad de California Santa Cruz y el Servicio Geológico de Dinamarca y Groenlandia.
Un glaciar como la Presa de las Tres Gargantas
Los investigadores calcularon que hasta 82 millones de metros cúbicos de agua de deshielo se transfirieron al lecho del glaciar Store todos los días durante el verano de 2014. Esto supone que la energía producida por el agua que caía durante los períodos pico de deshielo es comparable a la energía producida por el Presa de las Tres Gargantas en China, la central hidroeléctrica más grande del mundo. Es decir que, con un área de fusión que se expande a casi un millón de kilómetros cuadrados en pleno verano, la capa de hielo de Groenlandia produce más energía hidroeléctrica que las diez centrales hidroeléctricas más grandes del mundo juntas.
«Dado lo que estamos presenciando en las latitudes altas en términos de cambio climático, esta forma de energía hidroeléctrica fácilmente podría duplicarse o triplicarse, y aún no estamos incluyendo estos números cuando estimamos la contribución de la capa de hielo al aumento del nivel del mar», ha explicado Christoffersen. Para verificar las altas tasas de fusión basal registradas por el sistema de radar, el equipo integró mediciones de temperatura independientes de sensores instalados en un pozo cercano. En la base, encontraron que la temperatura del agua era tan alta como +0,88 grados centígrados, lo cual es inesperadamente cálido para una base de capa de hielo con un punto de fusión de -0,40 grados.
«Las observaciones del pozo confirmaron que el agua de deshielo se calienta cuando golpea el lecho«, expone Christoffersen. «La razón es que el sistema de drenaje basal es mucho menos eficiente que las fracturas y los conductos que llevan el agua a través del hielo. La eficiencia reducida del drenaje provoca un calentamiento por fricción dentro del agua misma. Cuando eliminamos esta fuente de calor de nuestros cálculos, las estimaciones teóricas de la tasa de derretimiento estaban fuera de dos órdenes de magnitud. El calor generado por el agua que cae está derritiendo el hielo de abajo hacia arriba, y la tasa de derretimiento que informamos no tiene precedentes», advierte.
El estudio presenta la primera evidencia concreta de un mecanismo de pérdida de masa de la capa de hielo, que aún no está incluido en las proyecciones del aumento global del nivel del mar. Si bien las altas tasas de fusión son específicas del calor producido en las vías de drenaje subglaciales que transportan agua superficial, el volumen de agua superficial producido en Groenlandia es enorme y está creciendo, y casi todo drena hacia el lecho, por lo que podría tener importantes consecuencias sobre las poblaciones costeras de todo el planeta.
