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Las fluctuaciones del clima pueden tener un impacto significativo en el derretimiento del hielo antártico, y los modelos que no incluyen este factor pueden subestimar el impacto global del aumento del nivel del mar, según los científicos de Penn State.
«Sabemos que las capas de hielo se están derritiendo a medida que aumentan las temperaturas mundiales, pero sigue habiendo incertidumbres sobre cuánto y con qué rapidez ocurrirá eso», dijo Chris Forest, profesor de dinámica climática en Penn State. «Nuestros hallazgos arrojan nueva luz sobre un área de incertidumbre, sugiriendo que la variabilidad climática tiene un impacto significativo en el derretimiento de las capas de hielo y el aumento del nivel del mar».
Si bien se entiende que el calentamiento continuo puede causar una rápida pérdida de hielo, los modelos que predicen cómo responderá la Antártida al cambio climático no han incluido los posibles impactos de la variabilidad climática interna, como las fluctuaciones anuales y decenales del clima, dijo el equipo de científicos.
La consideración de la variabilidad climática hizo que los modelos predigan un aumento adicional de 2,7 a 4,3 pulgadas -7 a 11 centímetros- del nivel del mar para el año 2100, según informaron recientemente los científicos en la revista Climate Dynamics. Los modelos proyectaron aproximadamente 10,6 a 14,9 pulgadas -27 a 38 centímetros- de aumento del nivel del mar durante ese mismo período sin variabilidad climática.
«Ese aumento por sí solo es comparable a la cantidad de aumento del nivel del mar que hemos visto en las últimas décadas», dijo Forest, quien tiene nombramientos en los departamentos de meteorología y ciencia atmosférica y geociencias. «Cada bit se suma a la marea de tormenta, que esperamos ver durante los huracanes y otros eventos climáticos severos, y los resultados pueden ser devastadores».
La capa de hielo de la Antártida es un sistema complejo, y modelar cómo evolucionará en las futuras condiciones climáticas requiere miles de simulaciones y grandes cantidades de potencia de cálculo. Debido a esto, los modeladores prueban cómo responderá el hielo usando una temperatura media encontrada promediando los resultados de los modelos climáticos.
Sin embargo, ese proceso suaviza los picos causados por la variabilidad climática y reduce el número promedio de días por encima de los umbrales de temperatura que pueden afectar el derretimiento de la capa de hielo, creando un sesgo en los resultados, dijeron los científicos.
«Si incluimos la variabilidad en las simulaciones, vamos a tener más días cálidos y más sol, y por lo tanto, cuando la temperatura diaria supere un cierto umbral, se derretirá el hielo», dijo Forest. «Si sólo estamos corriendo con condiciones promedio, no estamos viendo que estos extremos ocurran en escalas de tiempo anuales o decenales».
Para estudiar los efectos de la variabilidad climática interna, los investigadores analizaron dos grandes conjuntos de simulaciones climáticas. Los grandes conjuntos se generan comenzando cada miembro con condiciones iniciales ligeramente diferentes. La naturaleza caótica del sistema climático hace que cada miembro produzca respuestas ligeramente diferentes, y esto representa la variabilidad generada internamente, dijeron los científicos.
En lugar de promediar los resultados de cada conjunto, los científicos alimentaron los datos atmosféricos y oceánicos que representan esta variabilidad en un modelo tridimensional de la capa de hielo de la Antártida. Encontraron que las variaciones atmosféricas tenían un impacto mayor y más inmediato en la capa de hielo, pero la variabilidad oceánica también era un factor significativo.
Extensas partes de la capa de hielo están en contacto con el agua del océano, y estudios anteriores han sugerido que el calentamiento de los océanos podría causar la ruptura de grandes trozos. El proceso puede exponer acantilados de hielo tan altos que se derrumben por su propio peso, induciendo un efecto dominó que agota aún más la capa de hielo.
Los científicos encontraron que las simulaciones de modelos que no incluían los efectos de la variabilidad climática interna retrasaron significativamente el retroceso de la capa de hielo hasta 20 años y subestimaron el futuro aumento del nivel del mar.
«Este derretimiento adicional del hielo impactará en las mareas de tormenta de los huracanes en todo el mundo. Además, durante años, los informes del IPCC han examinado el aumento del nivel del mar sin considerar esta variabilidad adicional y han subestimado el impacto que puede tener», dijo Forest. «Es importante entender mejor estos procesos que contribuyen a la pérdida adicional de hielo porque las capas de hielo se están derritiendo mucho más rápido de lo que esperábamos».
