Banquisa de hielo ártica (1): ¿se está recuperando el hielo marino? Una comprbación de la realidad

Post invitado de Peter Hogarth

La drámatica tendencia de descenso en la extensión estival anual del hielo marino y el aumento marginal en el hielo marino antártico han suscitado intensos debates y comentarios. Observándola en un contexto global, la cantidad de hielo polar marino es relativamente pequeña comparada con losel enorme volumen total de hielo sobre tierra firme en las capas de hielo de la Antártida, Groenlandia y el Himalaya. Si tenemos en cuenta las observaciones la reciente pérdida acelerada de hielo desde estas áreas, junto con la pérdida promedio de extensión, grosor y masa de los glaciares en el mundo (y tenemos en cuenta que el tan citado hielo marino antártico es significativamente más fino en promedio que el hielo marino ártico, y mucho menor en extensión durante la estación de deshielo), es evidente que la reserva global de hielo perpetuo está reduciéndose. Conectado con la evidencia del aumento de las temperaturas promedio en el permafrost hacia el umbral de deshielo durante las últimas décadas, la evidencia del deshielo promedio actualmente en curso es global en extensión y sigue una tendencia acelerada. La relativamente fina capa de hielo marino que flota sobre el Océano Ártico parece especialmente vulnerable, y el claro descenso multidecadal en la extensión de verano se ha convertido en uno de los indicadores más convincentes del reciente cambio climático.

Sin embargo, se ha afirmado que desde 2007 el hielo ártico se ha estado recuperando. ¿Qué es lo que muestran los datos reales de los estudios sobre el Ártico? En este artículo echaremos un vistazo a los datos recientes y a múltiples líneas de evidencia para ver si esta afirmación tiene algún fundamento real. La temperatura, casi por definición, es el principal factor que dirige el deshielo y la formación de hielo estacionales. La cantidad de hielo marino ártico casi puede considerarse un proxy (registro) autocalibrado de la temperatura regional, aunque hay varios factores dinámicos interrelacionados que dirigen los patrones metorológicos en altas latitudes, las temperaturas atmosféricas y oceánicas, corrientes, y, por tanto, el área y grosor del hielo. Estos factores causales serán objeto de un futuro post. Ciertamente, la temperatura media sobre el Ártiico ha aumentado más que en ninguna otra región del planeta durante al menos los últimos 50 años, y la duración media de la estación de deshielo ha aumentado significativamente durante las últimas tres décadas (Markus 2009, Howell 2009, Rodrigues 2009).

La “extensión” de hielo marino (normalmente definida como el área del océano cubierta por hielo en más de un 15%) se utiliza habitualmente cuando se discuten los cambios en el hielo ártico. Al contrario que en la Antártida, el crecimiento del área del hielo ártico en invierno está limitada por las masas de tierra que rodean casi en su totalidad el Océano Glacial Ártico.

Fuente: datos del AOOS (Alaska Ocean Observation System) Cavalieri, Markus y Comiso 2004. Temperatura diaria de brillo o emisión en L3 a 12,5 Kms del AMSR-E/Aqua, concentración de hielo marino y celdas polares de profundidad de nieve V002, de 2002 a 2009. Boulder, Colorado EEUU: National Snow and Ice Data Center.

Para el Ártico, hay registros del avance y retroceso del perímetro del hielo en cartas de navegación que retroceden hasta el principio del s. XX y algunos incluso anteriores (Walsh 1978, Mahoney 2008, Vinje 2003). Se pueden reconciliar los antiguos mapas de hielo y los datos de reconocimiento aéreo con los datos por satélite procesados para el perímetro del hielo, a pesar de las dificultades técnicas y los diferentes algoritmos y definiciones (Comiso 2008, Comiso 2009, Spreen 2008, Anderson 2007). Ha suficientes series temporales de datos independientes con superposición como para intentar resolver estas diferencias y desarrollar un registro climático de largo plazo con errores cuantificables (Walsh y Chapman 2001, Rayner 2003, Bronnimann 2008, Cavalieri 2003, Scott y Meier 2010).

Si atendemos a la tendencia de largo plazo de extensión de hielo en el Ártico utilizando datos de satélite desde 1.972, y enlazándolos de la mejor manera posible con las observaciones históricas que retroceden hasta finales del s. XIX, hay una tendencia drástica de descenso, aunque se advierten variaciones de corto plazo, decadales (y regionales). Estas variaciones son relativamente pequeñas comparadas con la variación estacional entre los mínimos de septiembre y los máximos de marzo.

Tendencias estacionales de largo plazo de la extensión de hielo ártico. Los datos del HadISST y los datos "combinados" de ESMR se han normalizado con respecto al registro de SSMR y SSM/I. La línea de tendencia se ha ajustado a los valores medios de los tres meses de verano (Walsh y Chapman 2001). El registro del HadISST desde 1900 hasta 1944 son datos interpolados ajustados a las observaciones y los datos de cartas de navegación, y las incertidumbres son mayores.

Datos estacionales con mayor resolución y valores medios anuales con la tendencia desde 1.953 en adelante.

En el año 2007 hubo un gran descenso en la extensión de hielo marino ártico. Por entonces, el mínimo veraniego había disminuido a un 40 % de la media 1.979-2000. La amplitud de la oscilación entre las extensiones de verano e invierno también ha aumentado, en parte como resultado del aumento de la proporción de hielo joven en formación en invierno y el deshielo más rápido en verano en un entorno de calentamiento en el Ártico (Goosse 2009).

Puede observarse que en 2008 y 2009, el mínimo veraniego aumentó ligeramente con respecto al valor tan bajo de 2007. ¿Significa esto que el hielo marino ártico se está recuperando? Si observamos las tendencias de largo plazo, veremos que el descenso promedio de largo plazo se está acelerando (Comiso 2008). Parece improbable que esta tendencia pueda revertirse en el curso de dos o tres años, y otros periodos de aumento multianual temporal son evidentes en el registro. ¿Son las extensiones de 2008, 2009 y 2010 diferentes a lo largo del resto del ciclo anual? Ampliemos la imagen:

Animación de las tendencias anuales sobre el periodo de sensores por satélite SSMR y SSMI mes a mes. Todas las tendencias son significativamente negativas.

En retrospectiva y con la ventaja de dos años más de datos útiles, podemos ver el anómalo descenso de 2007 como una desviación temporal sobre la tendencia de descenso a largo plazo (similar a las que tuvieron lugar en 1990 o 1995). Esta tendencia parece continuar por debajo de las predicciones de los modelos (Stroeve 2007) y, aunque recientes trabajos de mejora en la modelización climática han mostrado que un cambio dramático en esta tendencia o punto de inflexión (“tipping point”) es improbable, al menos en el Árticoc (Notz 2009, Eisenmann y Wettlaufer 2009), estos modelos aún sugieren un Ártico sustancialmente libre de hielo antes del año 2100 (Wang 2009, Boé 2009, Zhang 2010). 

¿Podemos decir algo más sobre la cantidad de hielo marino? La extensión es el proxy (registro) más visible de la cantidad total de hielo, y, como hemos visto, tenemos registros del perímetro de hielo relativamente buenos para muchas regiones del Ártico para la mayor parte del s. XX. La extensión es importante, pero para determinar la cantidad total de hielo necesitamos observaciones del grosor para estimar el volumen de hielo. Los datos de grosor del hielo anteriores a 1950 son escasos. Datos recientemente desclasificados de sónares submarinos desde 1958 en adelante, que cubren más del 38% del Océano Glacial Ártico, muestran que el grosor global del hielo casise ha reducido a la mitad en los últimos 30 años, y la tendencia de adelgazamiento se está acelerando (Kwok y Rothrock 2009). Las observaciones sobre la totalidad de la región ártica desde antes de 2007 mostraban que la reducción de la extensión estaba acompañada de una reducción significativa en la cantidad de hielo antiguo (Rigor 2004), y una reducción correspondiente en el grosor global del hielo (Yu y Maykut 2004, Lindsay 2009, Wang 2010, Shirasawa 2009). Esta tendencia promedio de adelgazamiento del Ártico, medida por altimetría de radar por satélite (Giles 2008) y altimetría laser del ICESat (Kwok 2009), continuó durante 2008 y 2009 (Nghiem 2010). Datos de radiación de retorno por satélite (QuikSCAT), capaces de destacar diferencias de textura entre hielo nuevo y viejo, verificados con registros de datos aerotransportados y de superficie de 2008 y 2009 confirman que la extensión del hielo perpetuo se ha reducido a los niveles más bajos registrados.

Estudios amplios del Ártico muestran que la pérdida de hielo no ha sido constante ni uniforme sobre toda el área del Ártico. Durante los últimos diez años, el hielo antiguo en torno al Polo Norte hacia Siberia ha disminudio rápidamente, mientras que el área al norte de la costa canadiense es la menos afectada (Agnew 2010, Haas 2010).

Animación de los datos del difusómetro de radar QuikSCAT a 13GHz que muestra claramente la formación de hielo nuevo de primer año y las áreas de hielo más viejo, así como los cambios en extensión global y las reducciones en el hielo antiguo de 2000-2009. Autor de las imágnes: David Long, Universidad Brigham Young, JPL NASA.

Incluso aquí, desde el año 2000, se han formado sifones o se han fracturado plataformas de hielo de una antigüedad estimada en más de 3.000 años, y viajes recientes han proporcionado datos observacionales directos (Barber 2010, Barber 2009) que muestran que muchas áreas reportadas como hielo multianual en 2009 por los sensores por satélte, estaban en realidad "granizadas", y contenían aproximadamente un 25% de aguas abiertas. Así, la cubierta de hielo de 2009 reportada por los satélites está probablemente sobrestimada. Incluso así, los registros por satélite mostraron que al final del verano de 2009, mientras que en torno a 1/3 de la cubierta de hielo era de segundo año (un aumento de proporción con respecto a 2007) el hielo multianual se había reducido a 1/5 de la cubierta total, el valor más bajo de todo el registro por satélite. Cuando la antigüedad, el grosor y la extensión, se combinan, también se estima que el volumen total de hielo marino ártico de los años 2008 y 2009 son los menores de todo el registro (Maslowski 2010, Tschudi 2010, nota de prensa). Sin embargo, lo más importante es el hecho de que estas estimaciones son los puntos más recientes de una tendencia de descenso de más largo plazo, tanto en extensión, como en grosor y volumen. Comparado con este fondo, las afirmaciones sobre la recuperación del hielo ártico no están respaldadas por la evidencia global.

Estimaciones de volumen de hielo desde 1985 (Tschudi 2010). Imagen de Jim Maslanik y Chuck Fowler, Universidad de Colorado, y Ron Kwok, JPL (NASA)

Aunque al final de marzo de 2010 la extensión de hielo en el ártico ha disfrutado de un breve aumento anómalo debido a condiciones meteorológicas frías en los mares de Bering y Barents, este hielo es fino y joven, y, aunque también hay un aumento de la proporción de hielo de segundo año desde 2009, buena parte de este se ha formado al norte del Estrecho de Fram y a lo largo de un "lóbulo" al norte de Alasca junto con una proporción del hielo multianual restante. Según los patrones recientes de deshielo y movimiento del hielo, es probable que haya una pérdida significativa durante 2010.

Observado en un contexto global, la cantidad de hielo marino es pequeña comparada con los enormes volúmenes totales de hielo en tierra firme que forman las capas de hielo de Groenlandia, la Antártida y el Himalaya. El hielo marino ártico es una capa de hielo flotante sobre el Océano Ártico que se reduce y adelgaza progresivamente, y esto la hace cada vez más frágil y vulnerable a una serie de mecanismos relacionados que probablemente amplíen la pérdida de hielo. Las consecuencias de esta pérdida para los habitantes de la región podrían ser profundas (Ford 2009).

Translation by Jesús Rosino. View original English version.