“Podremos comprender cómo el agua entra y sale de Groenlandia en los próximos años”, dijo el primer autor Kevin Rozmiarek, estudiante de doctorado en el Instituto de Investigación Ártica y Alpina (INSTAAR) en CU Boulder. “Como se trata de un importante reservorio de agua dulce, necesitamos comprender cómo cambiará el medio ambiente de Groenlandia en el futuro”.
Según la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de los Estados Unidos (NOAA, por sus iniciales en inglés), Groenlandia perdió alrededor de 55 gigatoneladas de hielo y nieve entre el otoño de 2023 y el otoño de 2024. La isla está perdiendo hielo por vigésimo octavo año consecutivo y los científicos estiman que ha perdido más de 5 billones de toneladas de hielo desde 1992.
La capa de hielo de Groenlandia contiene aproximadamente el 8% del agua dulce del planeta, y el agua de deshielo podría contribuir significativamente al aumento global del nivel del mar, modificando la circulación oceánica y los ecosistemas de todo el mundo.
La mayor parte de la pérdida de hielo se debe al desprendimiento de grandes trozos de hielo de los glaciares y al derretimiento del hielo y la nieve superficiales. También podría influir la sublimación, el proceso por el cual los sólidos se transforman en gases sin pasar primero por líquidos. Estudios previos han sugerido que, en algunas zonas de Groenlandia, alrededor del 30% de la nieve superficial del verano podría sublimarse en vapor de agua.
Rastreando el agua en el cielo #
No se sabe con certeza adónde va el vapor de agua, dijo Rozmiarek, quien también estudia en el Departamento de Ciencias Geológicas de la CU Boulder. Parte podría volver a caer en forma de nieve o recondensarse en la superficie posteriormente, pero otra parte podría abandonar por completo el sistema hídrico de Groenlandia.
Recolectar muestras de aire en el Ártico, además de una tarea costosa es técnicamente desafiante, porque tradicionalmente implica volar un avión hasta el medio de una capa de hielo en condiciones climáticas adversas y llevar muestras de aire de regreso al laboratorio.
Rozmiarek y su equipo superaron los desafíos cargando equipos de muestreo de aire en un gran dron con una envergadura de poco más de 3 metros.
Durante el verano de 2022, el equipo realizó 104 vuelos con el dron desde el campamento del Proyecto de Núcleos de Hielo de Groenlandia Oriental, gestionado por la Universidad de Copenhague, en el interior de la isla. El dron recopiló muestras de aire a diferentes alturas, hasta casi 1524 metros de la superficie.
El equipo se propuso estudiar los tipos de átomos de hidrógeno y oxígeno presentes en el vapor de agua del aire. Las moléculas de agua de diferentes orígenes contienen combinaciones distintivas de hidrógeno y oxígeno. Los científicos denominan a estas variaciones en los isótopos.
“Los isótopos son las huellas dactilares del agua. Al rastrearlas, podemos rastrear hasta la fuente de donde proviene el vapor de agua”, afirmó Rozmiarek. Los científicos han recopilado datos de alta calidad sobre el origen del agua en Groenlandia, incluyendo el agua que fluye desde los trópicos y el sumidero, que es la nieve superficial de la capa de hielo de Groenlandia. “Pero desconocemos la composición isotópica del agua en movimiento, que es el vapor entre la fuente y el sumidero”, añadió el científico.
Pérdidas subestimadas #
Al comparar las mediciones realizadas con drones con una simulación informática existente que modela el ciclo hidrológico del Ártico, el equipo descubrió que la simulación subestimaba la cantidad de precipitación caída en Groenlandia. Al incorporar los datos isotópicos observados en la simulación, el modelo generó una predicción precisa del movimiento del agua sobre Groenlandia.
“Es fundamental poder predecir con la mayor precisión posible qué le sucederá a Groenlandia en un mundo en calentamiento”, afirmó Rozmiarek. “Demostramos la utilidad de los datos de isótopos de vapor de agua al mejorar con éxito un modelo existente”.
Y la capa de hielo se derrite #
Unos 125.000 años atrás, cuando la temperatura de la Tierra era superior a la de los niveles preindustriales, Groenlandia estaba cubierta por una capa de hielo significativamente menor, y el nivel del mar era hasta 5,8 metros más alto que el actual. A medida que el planeta continúa calentándose, la capa de hielo de Groenlandia podría experimentar cambios drásticos e incluso reducirse a su tamaño original, afirmó Rozmiarek.
La capa de hielo de Groenlandia contiene una enorme cantidad de agua dulce, y si esta saliera del sistema, podría provocar un aumento significativo del nivel del mar a nivel mundial. Las Naciones Unidas estimaron que el aumento del nivel del mar causado por el cambio climático afecta actualmente a mil millones de personas en todo el mundo.
Rozmiarek espera regresar a Groenlandia y otras partes del Ártico para realizar más vuelos y recopilar datos adicionales.
Una escena del crimen donde la humanidad es la culpable #
“Es como si hubiéramos descubierto cómo obtener huellas dactilares en la escena de un crimen. Este es un paso concreto para comprender adónde va y de dónde viene el agua en este importante sistema justo cuando más la necesitamos”, concluyó Rozmiarek.
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El artículo científico Atmosphere to Surface Profiles of Water-Vapor Isotopes and Meteorological Conditions Over the Northeast Greenland Ice Sheet fue publicado en el Journal of Geophysical Research: Atmospheres Volume 130, Issue 6 e2024JD042719. Autores: Kevin S. Rozmiarek, Laura J. Dietrich, Bruce H. Vaughn, Michael S. Town, Bradley R. Markle, Valerie Morris, Hans Christian Steen-Larsen, Xavier Fettweis, Chloe A. Brashear, Hayley Bennett & Tyler R. Jones
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El artículo Drone experiment reveals how Greenland ice sheet is changing, con la firma de Yvaine Ye, fue publicado en el sitio web de la CU en Boulder