Mapa láser espacial de Meltwater Lakes

A pesar del enorme peso y grosor del hielo antártico, las superficies de las capas de hielo y las plataformas pueden elevarse, deformarse o caer en días o semanas. Una de las razones de esta flexión es el llenado y drenaje periódicos de los lagos de agua de deshielo por encima, por dentro y por debajo del hielo. En varios estudios nuevos, los científicos han utilizado la NASA Satélite para hielo, nubes y altitud del suelo 2 (ICESat-2) para mejorar nuestra visión de este sistema de tuberías de hielo.

En los puntos más gruesos, el grosor del hielo antártico puede alcanzar de cientos a miles de metros; El ascenso y descenso provocado por el deshielo de los lagos tiende a ser sutil y localizado. Pero con ICESat-2, los científicos pueden mapear cambios en pequeñas alturas de hielo con una precisión de unos pocos centímetros.

«Estas son operaciones que se llevan a cabo bajo la Antártida y no tendríamos evidencia de ellas si no tuviéramos datos satelitales», dijo. Helen Amanda Fricker, glaciólogo del Instituto Scripps de Oceanografía. «Hemos estado luchando por obtener buenas predicciones sobre el futuro de la Antártida, y herramientas como ICESat-2 nos están ayudando con el monitoreo a escala operativa».

En un estudio, Ice World Roland Warnery Fricker y colegas datos de ICESat-2 y Landsat 8 para Salir con un colapso repentino Gran lago cubierto de hielo arriba Plataforma de hielo de Ameri En 2019, una fractura en la parte superior de la plataforma de hielo se abrió y drenó agua a la cavidad del océano debajo, dejando un cráter (conocido como Dolin) de unos 10 kilómetros cuadrados (4 millas cuadradas) en la superficie. En tres días, la fractura desvió casi 200 mil millones de galones de agua dulce de la superficie del hielo al océano frente a la Antártida oriental.

Durante el verano, miles de lagos de agua de deshielo de color turquesa salpican la superficie de las plataformas de hielo de la Antártida. Pero el evento de drenaje de 2019 ocurrió en medio del invierno australiano, cuando los científicos esperaban que el agua se congelara por completo en la superficie. Warner descubrió primero la plataforma de hielo marcada en imágenes de Landsat 8, luego se dirigió a Fricker y sus colegas que trabajaban con ICESat-2.

Las imágenes de arriba capturan cambios en la superficie de la plataforma de hielo Amery entre marzo y septiembre de 2019. Las dos imágenes del paisaje fueron adquiridas por Operational Land Imager en Landsat 8. Las líneas a lo largo de cada escena muestran las trayectorias de las señales láser enviadas y recibidas por Advanced Laser Topographic Altímetro (ATLAS) en ICESat -2 en junio y septiembre de 2019. ATLAS es recuento de fotones lidar Envía pulsos de luz láser hacia la Tierra y repite con precisión el viaje de ida y vuelta de cada fotón cuando rebota en una superficie y regresa al sensor. A partir de esta información, los científicos pueden derivar la altura de la superficie del hielo sobre la que chocó el fotón. Observe cómo la superficie del hielo se ha caído en algunos lugares y se ha doblado en otros después de que el lago se haya secado.

«Debido a esta pérdida de peso del agua en la superficie de la plataforma de hielo flotante, todo se curva hacia arriba en el centro del lago», dijo Warner, científico de la Universidad de Tasmania y autor principal del estudio. «Esto es algo que fue difícil de detectar con solo mirar las imágenes de satélite».

Lo más probable es que el drenaje se deba al proceso de hidrofracturamiento, ya que la masa de agua del lago provocó que una fisura en la superficie se empujara a través de la plataforma de hielo hacia el océano. Dado que los lagos y arroyos de agua de deshielo son comunes durante los meses más cálidos, y los científicos esperan que se vuelvan más comunes a medida que las temperaturas globales continúan aumentando, el riesgo de hidrocraqueo puede aumentar en las próximas décadas. Sin embargo, el equipo de investigación dijo que es demasiado pronto para determinar si el calentamiento climático ha causado la desaparición del lago en la plataforma de hielo de Ameri.

Observar la formación de los dolinos con datos altimétricos fue una oportunidad única, pero también es el tipo de evento que los glaciólogos deben analizar para tener en cuenta toda la dinámica del hielo relevante para los modelos de la Antártida. Las observaciones son importantes para evaluar cómo estos sistemas de plomería ocultos afectan la velocidad con la que el hielo se desliza en el Océano Austral. El derretimiento y formación de hielo está agregando agua dulce que puede alterar la circulación oceánica y los ecosistemas.

Los lagos también se forman debajo de las enormes capas de hielo de la Antártida y, cuando ganan o pierden agua, pueden deformar la superficie helada que se encuentra arriba. a Estudio relacionado La fusión de datos de ICESat-2, la misión original de ICESat, y CryoSat-2 de la Agencia Espacial Europea, Fricker y el geofísico Matthew Siegfried mostraron que un grupo de lagos en la Antártida Occidental, incluidos los lagos Conway y Mercer bajo los arroyos glaciares Mercer y Whillans tercera vez desde que el ICESat original comenzó a tomar medidas en 2003. También descubrieron dos nuevos lagos en esta área, al tiempo que revelaron que los contornos o límites de los lagos glaciares pueden cambiar gradualmente a medida que el agua entra y sale de los embalses.

«ICESat-2 es como ponerse gafas después de usar ICESat», dijo. Siegfried, investigador de la Escuela de Minas de Colorado. «Estamos mapeando cualquier elevación anormal que esté presente en este punto. Los datos son de tan alta resolución que realmente podemos comenzar a mapear los límites del lago en la superficie. Si hay lagos que se llenan y drenan, encontraremos ellos con ICESat-2. «

Imagen del Observatorio de la Tierra de la NASA Joshua Stevens, utilizando datos Landsat de USGS Y datos cortesía de Siegfried, M. R. y Fricker, H. A. (2021). La historia de Roberto Molar Candanosa, Equipo de Noticias de Ciencias de la Tierra de la NASA, con Mike Karlwich.