Investigación internacional estudia la retirada de las lenguas glaciares en Groenlandia y sus efectos en el suministro de nutrientes en el océano

02.06.21

Las capas de hielo del mundo se están reduciendo como resultado del aumento de las temperaturas, lo que ha producido un aumento en la descarga de agua dulce producto del deshielo de la capa de hielo de Groenlandia. En este contexto, un equipo internacional de investigadores estudió cómo este fenómeno altera la composición química del océano, lo que podría generar también impactos desconocidos en los ecosistemas marinos.

El estudio publicado por la revista Nature Communications, muestra cómo los procesos de intercambio que ocurren bajo las lenguas glaciares flotantes de Groenlandia, juegan un papel predominante en el suministro de nutrientes subglaciales en el área del glaciar 79N (llamado Nioghalvfjerdsbrae en Groenlandés), el mayor del Ártico, que alberga la lengua de hielo flotante restante más grande de Groenlandia. Éste, se extiende más de 70 kilómetros y cubre toda la longitud de su fiordo anfitrión. Debido al aumento de las temperaturas en la atmósfera y el océano, cada vez más glaciares se están contrayendo, y en julio de 2020, el glaciar Spalte, una rama de la lengua Nioghalvfjerdsbrae, se desintegró por completo en unos pocos días. Los efectos de estos cambios en los ecosistemas circundantes aún se desconocen en gran medida.

Respecto del retiro de los glaciales y el suministro de nutrientes subglaciales, el investigador de GEOMAR, Stephan Krisch (primer autor del estudio), explicó: “Con las lenguas de los glaciares retirándose hacia tierra, este suministro de nutrientes podría cambiar significativamente”.

De esta manera, el actual estudio se sustenta en una investigación realizada cerca de los bordes del glaciar 79N por el equipo de GEOTRACES, quienes, gracias a condiciones climáticas favorables, pudieron avanzar en el rompehielos alemán Polarstern, constatando con preocupación los efectos del calentamiento global, a partir de una disminución significativa del grosor de las capas de hielo en los últimos 40 años. Asimismo, midieron los procesos físicos y químicos que ocurren debajo del glaciar.

“Trabajar en la interfaz hielo-océano es un desafío increíble por lo peligroso que resulta. Incluso los rompehielos avanzan con precaución ante riesgo de volcar a causa de los icebergs y los desprendimientos de hielo en la zona”, explicó Stephan Krisch, quien participó en la expedición de 2016 como estudiante de doctorado.

Teniendo en cuenta las condiciones extremas de trabajo cerca de las lenguas de los glaciares flotantes, no es de extrañar que gran parte de lo que se sabe sobre los efectos de la descarga de los éstos en el océano, tengo como origen el estudio de los glaciares más accesibles desde tierra. Sin embargo, una gran fracción del agua dulce de las capas de hielo, ingresa al océano por debajo de la superficie y se transfiere directamente al fiordo o al mar costero. En el caso específico del glaciar 79N, esta descarga subterránea corresponde a la gran mayoría de la descarga líquida y difiere fundamentalmente en su química de la que se da en superficie.

“Las características que se dieron durante la expedición de 2016 nos permitieron conseguir unos datos únicos a nivel global, lo que nos posibilito comparar las características entre las aguas que entraban y salían por debajo de la lengua glaciar flotante. Mediante estos datos únicos y modelos estadísticos complejos pudimos analizar el rol que juega el derretimiento subglacial en el aporte de nutrientes y estimar el aporte de nutrientes provenientes del glaciar 79N teniendo en consideración las dinámicas no conservativas que ocurren en los fiordos con glaciares”, explicó Juan Höfer, coautor del trabajo, investigador y profesor de la Escuela de Ciencias del Mar PUCV.

En este ámbito, Stephan Krisch y sus colegas estudiaron y cuantificaron el flujo del hierro (elemento esencial para la vida) que ocurre debajo del glaciar 79N y que se extiende hasta la plataforma. De esta manera, demostraron que el hierro se deriva, principalmente, a partir de interacciones sedimentarias y no del derretimiento directo de agua dulce como se pensaba. El largo tiempo - varios meses – que el agua de mar que circula dentro de la gran cavidad debajo de la lengua de hielo flotante, permite establecer un equilibrio entre los sedimentos y la columna de agua.

Por lo tanto, la transferencia de hierro aumenta en relación al tiempo que el agua de mar permanece en la cavidad y no directamente a raíz de la descarga de agua dulce. Para los investigadores, este hallazgo fue considerado como un enigma muy interesante, porque significa que la transferencia de hierro fuera de la cavidad, es en realidad diez veces mayor de lo esperado, basándose únicamente en la descarga de agua dulce.

“A medida que el cambio climático provoque la pérdida de las lenguas de hielo, es probable que veamos emerger una conexión mucho más fuerte entre la química del agua dulce y del océano”, dijo Stephan Krisch. “En esta línea, el colapso del glaciar Spalte en julio de 2020 puede haber alterado el ciclo del hierro debajo del glaciar 79N. Asimismo, el cambio climático está afectando a estos sistemas con tanta rapidez que estamos luchando por mantenernos al día con nuestras mediciones”. Sobre esta ida, el profesor Eric Achterberg de GEOMAR, cuyo grupo de investigación lidera la parte correspondiente al programa GEOTRACES del proyecto, comentó: “Estos entornos costeros subpolares, son lugares increíblemente desafiantes para trabajar, especialmente para implementar métodos robustos y ultra limpios de recolección de muestras, que requerimos para mediciones de elementos traza”.

“Nuestro desafío futuro será emplear una mayor automatización para que podamos estudiar mejor los cambios ambientales y del ecosistema que ocurren, como resultado del retroceso de la plataforma de hielo y el aumento de los torrentes terrestres ", concluyó.

Por Marcelo Vásquez, periodista de la Dirección de Investigación PUCV – marcelo.vasquez@pucv.cl

Fuente de la Información: GEOMAR Helmholtz de Investigación Oceánica Kiel

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Referencia:

Krisch, S., MJ Hopwood, J. Schaffer, A. Al-Hashem, J. Höfer, MM Rutgers van der Loeff, TM Conway, BA Summers, P. Lodeiro, I. Ardiningsih, T. Steffens y EP Achterberg (2021): The 79°N Glacier cavity modulates subglacial ironexport to the NE Greenland Shelf.. Nature Communications, https://doi.org/10.1038/s41467-021-23093-0

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