Cómo le fue a la capa de hielo de Groenlandia en 2020

Este año en particular ha sido testigo de un calor excepcional en gran parte del Ártico, con temperaturas muy altas registradas en Svalbard, el desplome de la última plataforma de hielo que quedaba en el Ártico canadiense, un calor récord e incendios generalizados en Siberia y una nueva extensión de hielo marino bajo récord para el mes de julio.

Sin embargo, a diferencia de 2019, Groenlandia ha tenido en realidad un año relativamente "normal" en lo que respecta a los movimientos de hielo de su superficie. Sin embargo, las pérdidas por la desintegración de los icebergs siguen siendo elevadas en comparación con los primeros años del registro satelital, que se remonta a finales del decenio de 1970.

La cubierta de hielo termina la temporada perdiendo alrededor de 152.000 millones de toneladas al tener en cuenta tanto el deshielo de la superficie como la descarga de los icebergs. Esto significa que la cubierta de hielo continúa perdiendo masa, aunque a un ritmo más lento que el visto en 2019.

A medida que otra temporada de deshielo llega a su fin sobre la cubierta de hielo de Groenlandia, es el momento de revisar el estado del tiempo en Groenlandia y observar la cubierta de hielo desde septiembre del año pasado. (Ver análisis anual para 2019, 2018, 2017, 2016 y 2015).

Temporada de deshielo

El final de agosto es el momento ideal para evaluar la salud de la capa de hielo de Groenlandia.

Típicamente, este es el punto del año en el que la fusión del hielo observada a finales de la primavera y el verano llega a su fin y la capa de hielo comienza a ganar masa de nuevo a medida que las temperaturas del hemisferio norte disminuyen durante el otoño y el invierno.

La suma de las acumulaciones de nieve y las pérdidas de hielo en la superficie de la capa de hielo durante los últimos 12 meses proporciona a los científicos el "balance de masa de superficie" (SMB). El SMB 2019-20 tiene una ganancia de 349.000 millones de toneladas de hielo.

El gráfico de abajo muestra el SMB acumulado en el período 2019-20 (línea azul), que está por debajo de la media a largo plazo (gris) durante gran parte del año. La línea roja muestra el año más bajo de la historia, 2011-12, para poder compararlo.

 

El balance de masa superficial acumulada de la capa de hielo de Groenlandia para 2019-20 (línea azul), el récord de masa superficial baja del año 2011-12 (rojo), y el promedio de 1981-2010 (gris). Crédito: DMI Polar Portal.

El mapa que figura a continuación ilustra la distribución geográfica de las pérdidas de masa superficial (sombreado en rojo) y las ganancias (en azul) en el período 2019-20 en comparación con el promedio a largo plazo. En general, el mapa revela más pérdidas en el lado occidental de Groenlandia durante el año pasado y ganancias en el este.

 

El mapa muestra la diferencia entre el SMB anual en 2019-20 y el período 1981-2010 (en mm de capa de hielo). El azul muestra más ganancia de hielo que el promedio y el rojo muestra más pérdida de hielo que el promedio. Crédito: Portal Polar de DMI.

Pero esto es sólo la mitad de la historia. Para obtener el balance de masa total, también debemos tener en cuenta las pérdidas de hielo por la fractura de los icebergs y por la fusión en el borde del océano.

Incluyendo estos procesos se obtiene una pérdida de masa total de 152.000 millones de toneladas para el año.

Esto significa que la capa de hielo de Groenlandia ha vuelto a experimentar un descenso general de la masa de hielo este año. Sin embargo, esta pérdida no es tan grande como el año pasado - que experimentó una pérdida de 329.000 millones de toneladas - o el promedio anual durante la última década de alrededor de 250.000 millones por año.

Comparando los años

El comienzo del ciclo anual 2019-20 de Groenlandia tuvo un invierno un poco más seco que el promedio, aunque sin tanta nieve como el 2018-19.

La capa de hielo comenzó la temporada de deshielo el 22 de junio, unos 10 días más tarde que el promedio. La nieve fresca de finales de mayo y principios de junio había retrasado el comienzo de la temporada de pérdida de hielo, en contraste con las altísimas tasas de fusión del hielo del año pasado alrededor de la misma época.

Julio fue un mes relativamente cálido y soleado en Groenlandia y la zona que experimentó el deshielo estaba en el límite máximo de la zona, aunque no en un nivel récord.

Sin embargo, a mediados de agosto, unas tormentas inusualmente intensas produjeron cuatro veces las precipitaciones mensuales normales en el oeste de Groenlandia. Esto cayó como nieve en niveles más altos sobre la capa de hielo y detuvo temporalmente la pérdida neta de hielo.

Esto se pone de relieve en los mapas que figuran a continuación, en los que se compara el albedo -una medida de lo bien que la superficie refleja la luz solar- en agosto de 2020 (izquierda) y agosto de 2019 (derecha), con el promedio de 2000-09. Los mapas muestran un albedo superior a la media (sombreado en azul) en 2020 y por debajo de la media (rojo) en 2019.

Mapas que muestran el albedo del promedio del periodo 2000-09, alrededor de mediados de agosto de 2020 (izquierda) y 2019 (derecha). El sombreado indica un albedo más alto (azul) y más bajo (rojo) que el promedio. Crédito: Portal Polar.

Tras la nieve y las lluvias, se reanudó el derretimiento y la pérdida de hielo. Pero, como el otoño llegó de nuevo a Groenlandia, ha sido bastante moderado, lo que ha llevado a una pérdida de masa menor de la que se esperaba.

Disminución en la década

Como una cuenta bancaria, el SMB incluye créditos en forma de nevadas en la superficie y débitos en forma de derretimiento de hielo que se escapa. Si tomamos el promedio de los últimos 40 años, la capa de hielo normalmente termina el balance del año con una ganancia de alrededor de 341.000 millones de toneladas, muy cerca de la cifra de este año de 350.000 millones de toneladas.

En nuestros registros, donde septiembre marca el comienzo del año, significa que el final de la temporada de 2020 completa otra década (2011-20 inclusive). Como resultado, ahora podemos mirar el promedio de la SMB para cuatro décadas diferentes. Esto muestra que - aunque el SMB varía de un año a otro - en general, ha habido un promedio de SMB decreciente a lo largo del tiempo.

En la década de 1980, el promedio del PME experimentó un aumento de 406.000 millones de toneladas cada año. En los años noventa, esta cifra aumentó a 426.000 millones de toneladas, pero en los decenios siguientes disminuyó, a 270.000 millones de toneladas en los años 2000 y luego a 260.000 millones de toneladas en los años 2010. (Aunque cabe señalar que estos resultados se calculan en base a la producción de un modelo climático, por lo que diferentes modelos con diferentes datos de forzamiento pueden dar resultados ligeramente diferentes). 

Durante este período, Groenlandia no sólo se ha calentado en promedio, sino que también ha tenido más períodos con altas presiones sobre la capa de hielo con mucho sol. Esto ha aumentado significativamente la cantidad de deshielo en verano, lo que ha llevado a una disminución del balance restante en la cuenta de la masa de la superficie. La temporada de derretimiento de 2018-19 es un ejemplo clásico.

Sin embargo, como se mencionó anteriormente, para obtener el balance completo de la capa de hielo también tenemos que calcular cuánto se pierde por el desprendimiento en la cara de los glaciares. Afortunadamente, tenemos satélites que nos ayudan con esto.

Desde mediados de los años 80, las mediciones de los satélites pueden utilizarse para medir las velocidades de flujo de los glaciares en todos los bordes de la capa de hielo y a partir de ellas podemos estimar cuánto hielo se está perdiendo por los icebergs.

El siguiente gráfico muestra estimaciones derivadas de los satélites de la "descarga" de hielo por parición y derretimiento submarino. Los puntos negros muestran la descarga en años individuales, y las líneas grises indican la incertidumbre en las estimaciones. La línea naranja muestra el promedio anual.

Series temporales de descarga de hielo de la cubierta de hielo de Groenlandia. Los puntos representan cuándo ocurrieron las observaciones, y las barras grises muestran la ausencia de certeza. La línea naranja escalonada es el promedio anual. Los datos se actualizan mensualmente y se pueden descargar desde aquí. Fuente: Mankoff et al (2020).

Este análisis muestra que a principios de la década de 2000 muchos de estos glaciares se activaron y han seguido fluyendo a gran velocidad hacia los fiordos, llevando consigo mucho hielo.

La combinación de la disminución del SMB y el aumento de la descarga de los icebergs y el derretimiento submarino se ha demostrado claramente en un estudio publicado el año pasado. En total, la capa de hielo de Groenlandia ha perdido alrededor de 4tn toneladas de hielo desde 1992.

Como revela el gráfico que figura a continuación, este ritmo de pérdida de Groenlandia - cuando se combina con las pérdidas de hielo de la Antártida (véase la línea negra) - se acerca mucho al proyectado como escenario de altas emisiones (línea roja) en el quinto informe de evaluación (IE5) del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC).

 

La contribución combinada de la capa de hielo de la Antártida y de Groenlandia al nivel mundial del mar, según el IMBIE, permitió compatibilizar las observaciones de los satélites (línea negra) y las proyecciones del IE5 del IPCC entre 1992-2040 (izquierda) y 2040-2100 (derecha). Para cada escenario de emisión del IE5, las estimaciones superiores (granate), medias (naranja) e inferiores (amarillo) se toman de los valores del percentil 95, la mediana y el percentil 5 del rango del conjunto, respectivamente. Dentro de los conjuntos superior, medio e inferior, las trayectorias del AR5 están representadas por líneas más oscuras en orden de aumento de las emisiones: RCP2.6, RCP4.5, RCP6.0, SRES A1B (pdf) y RCP8.5. Las zonas sombreadas representan la dispersión de los escenarios del IE5 y la incertidumbre en torno a las observaciones. Las líneas verticales discontinuas indican el período durante el cual se superponen las observaciones de los satélites y las proyecciones del IE5 (2007-17). Las proyecciones del IE5 se han compensado para igualar el valor del registro del satélite en su fecha de inicio (2007). Fuente: Slater y otros (2020).

Nuevos datos de satélites

Este año también tenemos el sucesor del satélite GRACE de la NASA, conocido como GRACE-Follow On (GRACE-FO), y esto nos dará un medio independiente para evaluar si nuestro análisis es correcto. Sin embargo, como de costumbre, tendremos que esperar unos meses hasta que los datos estén disponibles.

Después de investigaciones exhaustivas de la calidad de los datos, ahora es patente que los datos de GRACE y GRACE-FO son, de hecho, consistentes a lo largo de la laguna entre las dos misiones satelitales desde finales de 2017 hasta mediados de 2018.

Los datos del GRACE-FO se han utilizado ahora para documentar la gran pérdida de masa de hielo de verano de 2019. Un documento reciente en Comunicaciones Tierra y Medio Ambiente ha demostrado que 2019 fue, en efecto, un año de deshielo extremo, aunque los totales de deshielo en el estudio son un poco más altos que los que informamos el año pasado, probablemente debido a los diferentes modelos utilizados para calcular la SMB.

Sin embargo, sus resultados - y los hallazgos de otro artículo de la misma revista - básicamente confirman los resultados que hemos mostrado en el Portal Polar.

El gráfico y el mapa de abajo muestran los cambios en el volumen de hielo derivados de los datos de los satélites GRACE y (a partir de 2018) el GRACE-FO sobre una base mensual.

Los puntos rojos del gráfico muestran las observaciones mes a mes de la masa de la capa de hielo. El gráfico ilustra tanto la pérdida de masa (eje derecho) como la contribución al aumento del nivel del mar que corresponde (eje izquierdo). En líneas generales, 100.000 millones de toneladas de hielo derretido añaden 0,28 mm al nivel global del mar.

Cada invierno la capa de hielo gana una pequeña cantidad y en el verano se pierde - esta fluctuación estacional es lo que crea el patrón ondulado. Sin embargo, la pérdida de hielo ha estado superando las ganancias del invierno de manera consistente a través del registro satelital.

El mapa, que muestra la masa de hielo en agosto de 2019 en relación con abril de 2002, destaca que la mayor parte de la pérdida de hielo (sombreado en rojo) se produce a lo largo del borde de la cubierta de hielo. Observaciones independientes también indican que el hielo se está reduciendo, que los frentes de los glaciares están retrocediendo en los fiordos y en la tierra, y que hay un mayor grado de deshielo de la superficie del hielo.

Sin embargo, en lo alto de la región central de la capa de hielo, los satélites GRACE muestran que hay un pequeño aumento de la masa de hielo (sombreado en azul). Otras mediciones sugieren que esto se debe a un pequeño aumento por las nevadas.

El mapa y el gráfico de la masa de hielo de Groenlandia cambia desde abril de 2002 hasta agosto de 2019 a partir de las misiones de los satélites GRACE y GRACE-FO. El sombreado de los hexágonos en el mapa indica aumentos (en azul) y disminuciones (en rojo) en la altura de la superficie (en metros de agua equivalente). Los puntos rojos del mapa muestran los cambios mensuales del hielo en términos de masa (eje derecho) y el equivalente del aumento del nivel del mar (eje izquierdo). Crédito: DTU-Space Polar Portal.

 

fuente:  Dr Ruth Mottram