Puntos de inflexión en la Antártida: cambios irreversibles con un calentamiento de 2 ℃

May 26, 2024

La desaceleración de la circulación del Océano Austral, una caída dramática en la extensión del hielo marino y olas de calor sin precedentes están generando preocupaciones de que la Antártida pueda estar acercándose a puntos de inflexión.

Timothy Naish

Profesor de Ciencias de la Tierra, Te Herenga Waka - Universidad Victoria de Wellington

El mundo se ha calentado 1,2 ℃ por encima de los niveles preindustriales (definidos como la temperatura promedio entre 1805 y 1900) y ha experimentado un aumento global del nivel del mar de 20 cm.

Si sobrepasamos el objetivo del Acuerdo de París de mantener el calentamiento muy por debajo de 2 ℃, se producirá un aumento significativamente mayor del nivel del mar y eventos climáticos extremos más frecuentes. Actualmente, estamos en camino de lograr un calentamiento global promedio de 3-4 ℃ para 2100.

Si bien los recientes extremos antárticos no son necesariamente puntos de inflexión, el calentamiento actual acelerará la pérdida de hielo y el calentamiento de los océanos, empujando a la Antártida hacia umbrales que, una vez superados, conducirían a cambios irreversibles, con repercusiones globales multigeneracionales a largo plazo y consecuencias importantes para personas y el medio ambiente.

El sistema terrestre está diseñado para alcanzar el equilibrio en respuesta al calentamiento climático, pero la última vez que los niveles atmosféricos de dióxido de carbono (CO₂) fueron tan altos como lo son hoy (423 ppm) fue hace tres millones de años.

Fue necesario un milenio para que el clima mundial se adaptara a esto. Cuando lo hizo, la superficie de la Tierra era 2℃ más cálida y los niveles globales del mar eran 20 m más altos debido al derretimiento de la capa de hielo de la Antártida. En aquel entonces, incluso nuestros primeros ancestros humanos aún tenían que evolucionar.

La evolución de la humanidad sólo pudo comenzar después de que los niveles de CO₂ cayeran por debajo de las 300 ppm, hace unos 2,7 millones de años. Desde entonces, la temperatura promedio de la Tierra ha fluctuado entre 10 ℃ durante las edades de hielo y 14 ℃ durante los períodos interglaciares más cálidos.

Durante los últimos 10.000 años de nuestro actual período interglacial, el termostato de gases de efecto invernadero de la Tierra se ha fijado en 300 ppm de CO₂, manteniendo una agradable temperatura media de 14 ℃. Un clima dorado, ni demasiado cálido ni demasiado frío, pero justo para que florezca la civilización humana.

El calentamiento global actual está llevando al sistema terrestre a cruzar un umbral que los humanos nunca han experimentado, hacia un clima donde las plataformas de hielo y las capas de hielo marinas de la Antártida ya no pueden existir y mil millones de personas, que actualmente viven cerca de la costa, se ahogarán por el aumento del nivel del mar.

Este será un mundo donde los incendios forestales, las olas de calor, los ríos atmosféricos, las precipitaciones extremas y las sequías -como las que hemos visto a nivel mundial el verano pasado- se convertirán en algo común.

El sistema terrestre (océanos, atmósfera, criosfera, ecosistemas, etc.) está interconectado. Esto permite que la energía fluya, lo que permite que los sistemas físicos y ecológicos permanezcan en equilibrio o recuperen el equilibrio. Pero las conexiones también pueden significar dependencias, lo que lleva a reacciones, amplificando la retroalimentación y las consecuencias. Los cambios tienen efectos continuos, muy parecidos a derribar fichas de dominó.

Los bucles de retroalimentación (reacciones cíclicas en cadena que se repiten una y otra vez) pueden hacer que los efectos del cambio climático sean más fuertes o más débiles, a veces estabilizando el sistema, pero más a menudo amplificando una respuesta con impactos adversos.

El cambio tampoco siempre es lineal. Puede ser abrupto e irreversible en escalas de tiempo humanas si se cruza un umbral o un punto de inflexión.

Aquí describimos una secuencia de cambios y consecuencias, incluidos ciclos de retroalimentación y umbrales, utilizando el ejemplo del calentamiento global que derrite las capas de hielo de la Antártida y el consiguiente aumento del nivel del mar.

Adoptamos una visión de 50 años hacia el futuro, ya que esto es relevante para los responsables políticos de hoy, pero también establece consecuencias multigeneracionales mucho más duraderas. Si bien nos centramos en este ejemplo, hay muchos otros puntos de inflexión en la Antártida, incluidos los efectos del agua dulce proveniente del derretimiento de la capa de hielo en los ecosistemas marinos y los efectos del cambio antártico en la temperatura y los patrones de lluvia de Aotearoa.

A menos que cambiemos nuestra trayectoria actual de emisiones, esto es lo que podemos esperar.

Para 2070, el clima sobre la Antártida (Te Tiri o te Moana) se calentará más de 3 ℃ por encima de las temperaturas preindustriales. El Océano Austral será 2℃ más cálido.

Como consecuencia, se perderá más del 45% del hielo marino del verano, lo que provocará que la superficie del océano y la atmósfera sobre la Antártida se calienten aún más rápido a medida que el océano oscuro reemplace el hielo marino blanco, absorbiendo más radiación solar y reemitiéndola en forma de calor. Esto permite que el aire cálido y húmedo de los ríos atmosféricos procedentes de los trópicos penetre más al sur.

Este calentamiento acelerado del clima antártico es un fenómeno conocido como amplificación polar. Esto ya está sucediendo en el Ártico, que se está calentando dos o tres veces más rápido que el promedio global de 1,2 ℃, con consecuencias dramáticas para la pérdida permanente de hielo marino y el derretimiento de la capa de hielo de Groenlandia.

Las aguas calentadas derriten las plataformas de hielo, que son lenguas de hielo flotantes que estabilizan la capa de hielo de la Antártida, ralentizando el flujo de hielo hacia el océano.

Las plataformas de hielo pueden pasar un punto de inflexión cuando se cruzan los umbrales locales de temperatura del océano, lo que hace que se adelgacen y floten en lugares donde alguna vez se mantuvieron en su lugar por contacto con el fondo marino. El derretimiento en la superficie también debilita las plataformas de hielo. En algunos casos, el agua de la superficie rellena las grietas del hielo y puede provocar la desintegración catastrófica de grandes áreas.

Para 2070, el calor del océano y la atmósfera habrá provocado que muchas plataformas de hielo se rompan en icebergs que se derretirán y liberarán una cuarta parte de su volumen en el océano en forma de agua dulce. Para 2100, el 50% de las plataformas de hielo habrán desaparecido. Para 2150, todo se habrá derretido.

Sin plataformas de hielo que retengan la capa de hielo, los glaciares se descargarán a un ritmo aún más rápido bajo la gravedad en el océano. Grandes partes de la capa de hielo de la Antártida oriental y casi toda la capa de hielo de la Antártida occidental se asientan sobre rocas en profundas depresiones por debajo del nivel del mar.

Son vulnerables a un proceso irreversible llamado inestabilidad de la capa de hielo marina (MISI). A medida que los bordes del hielo se retiran hacia las cuencas profundas, impulsados ​​por la continua invasión de aguas cálidas del océano, la pérdida de hielo se vuelve autosostenida a un ritmo acelerado hasta que desaparece por completo.

Otra retroalimentación positiva, llamada inestabilidad de los acantilados de hielo marino (MICI), significa que los acantilados en los márgenes de la capa de hielo en retirada se vuelven inestables y se caen, exponiendo acantilados aún más altos que colapsan continuamente bajo su propio peso como fichas de dominó.

Si el calentamiento global no se mantiene por debajo de 2 ℃, los modelos de capas de hielo muestran que el nivel global del mar aumentará a un ritmo acelerado de hasta 3 m por siglo. Las generaciones futuras estarán comprometidas con el retroceso imparable de Groenlandia y las secciones marinas de las capas de hielo de la Antártida, lo que provocará un aumento global del nivel del mar de hasta 24 metros.

Estos cambios resaltan la urgencia de realizar recortes inmediatos y profundos de las emisiones. La Antártida tiene que seguir siendo un continente estable cubierto de hielo para evitar los peores impactos del aumento del nivel del mar.

Los programas de todo el mundo, incluida la Plataforma Científica Antártica, están dando prioridad a la investigación sobre cambios futuros en la capa de hielo de la Antártida. Incluso si las noticias no son buenas, todavía hay tiempo para actuar.

Timothy Naish recibe financiación de MBIE. Es miembro del Comité Científico Conjunto del Programa Mundial de Investigación del Clima (PMIC) y codirige un programa de investigación internacional que investiga las inestabilidades y los umbrales en la Antártida (INSTANT) para el Comité Científico de Investigación Antártica (SCAR). También ha sido autor principal de los informes de evaluación del IPCC.