Cuando los científicos miraron debajo de una de las plataformas de hielo flotantes de la Antártida, se sorprendieron al encontrar un paisaje invertido de picos, valles y mesetas.
"Nos sorprendió; tuvimos que comprobar dos veces que era real", dice Anna Wåhlin, profesora de oceanografía física en la Universidad de Gotemburgo, Suecia.
"Pero nos dimos cuenta de que realmente se ven así: existen estas formas. Hay un paisaje de hielo ahí abajo del que antes no teníamos ni idea", agrega.
En 2022, un equipo internacional de científicos dirigido por Wåhlin bajó un sumergible no tripulado debajo de un hielo antártico de 350 metros de espesor.
Durante 27 días, viajó más de 1.000 kilómetros de ida y vuelta bajo la plataforma de hielo Dotson en la Antártida occidental, escaneando el hielo sobre ella con un sonar avanzado.
El resultado fue el primer mapa de la parte inferior de una plataforma de hielo y el descubrimiento de un paisaje de hielo de otro mundo, que Wåhlin compara con ver el lado oscuro de la luna por primera vez.
Los remolinos y hendiduras nunca antes vistos trazan el recorrido del agua de deshielo a medida que fluye bajo el hielo, lo que nos brinda una nueva comprensión de cómo el océano derrite el hielo de la Antártida y cómo su destino podría afectarnos a todos.
"La capa de hielo de la Antártida occidental (WAIS, por sus siglas en inglés) es como llamamos a todo lo que está al oeste de las montañas Transantárticas", afirma Wåhlin.
"Es una cantidad enorme de hielo; sería dramático si terminara en el océano", sostiene.
Sabemos que el hielo se está derritiendo gracias a décadas de imágenes satelitales. La pregunta, según Wåhlin, es a qué velocidad.
Mientras los líderes mundiales discutían los efectos potencialmente devastadores del aumento del nivel del mar en la COP29 en Bakú, Azerbaiyán, en noviembre de 2024, a unos 16.000 kilómetros de distancia, en el fondo de la Tierra, científicos estaban ocupados estudiando las plataformas de hielo de la Antártida.
Esperan que, al profundizar en la comprensión de cómo se derrite el hielo marino, podamos predecir mejor cómo su destino podría afectar a las ciudades de todo el mundo.
"Estamos muy preocupados"
La WAIS es una zona de hielo del mismo tamaño que India.
Desemboca en el océano a través de varios glaciares (Isla Pine, Thwaites, Haynes, Smith, Pope y Kohler) y está perdiendo masa a un ritmo acelerado.
"En los últimos 30 años, la tasa de derretimiento del glaciar Thwaites prácticamente se ha duplicado, y sabemos que se está acelerando. Creemos que seguirá acelerándose y en algún momento podría ser mucho más rápida", advierte Alex Brisbourne, geofísico de glaciares del British Antarctic Survey (BAS), el instituto nacional de Reino Unido dedicado al estudio de la Antártida.
"Estamos muy preocupados por la rapidez con la que la Antártida va a depositar todo este hielo adicional en el océano. Pensemos en todas las grandes ciudades costeras: Londres, Nueva York", señala.
Uno de los glaciares más dinámicos del WAIS, el Thwaites, es un río de hielo congelado aproximadamente del tamaño de Uruguay y es uno de los sistemas de hielo y océano que cambia más rápidamente en la Antártida, que actualmente se afina a un ritmo de varios metros por año.
"Si se derrite todo el hielo del glaciar Thwaites, se elevarán los niveles del mar en 65 centímetros, que es el aumento medio del nivel del mar en todo el planeta", plantea Brisbourne.
A diferencia de los glaciares, que descansan sobre la tierra, las plataformas de hielo, como la Dotson, flotan y, por lo tanto, ya forman parte del océano.
Pero, si bien el derretimiento de las plataformas de hielo no contribuye directamente al aumento del nivel del mar, estas capas de hielo flotantes refuerzan el hielo en la tierra, lo retienen y evitan que fluya hacia el océano.
A medida que las plataformas de hielo se derriten, este hielo terrestre puede comenzar a deslizarse hacia el mar, con el tiempo se derrite y contribuye al aumento del nivel del mar.
Se cree que el aumento del flujo de los glaciares en la Antártida occidental se debe al adelgazamiento de las plataformas de hielo que las sostienen, que se están derritiendo a medida que el agua cálida se extiende hacia el sur desde el océano Antártico a lo largo de la fosa Dotson-Getz y hacia las cavidades debajo de las plataformas de hielo.
Sin embargo, se sabe muy poco sobre las plataformas de hielo de la Antártida, dice Wåhlin, ya que el acceso puede ser complicado.
"No tenemos muchos datos del interior de las cavidades, y casi nada de la interfaz océano-hielo".
La plataforma Dotson
En 2022, cuando el equipo de Wåhlin no logró llegar a la plataforma de hielo Thwaites, ya que el hielo marino y los icebergs bloquearon su ruta, en su lugar hicieron su investigación en Dotson.
La plataforma de hielo Dotson, ubicada al suroeste en la bahía del mar de Amundsen, sostiene los glaciares Kohler y Smith, y se está adelgazando aproximadamente un 30% más rápido que cualquier otra plataforma de hielo en el citado mar.
Ahora, los expertos dicen que comprender la circulación del agua de mar cerca de la plataforma de hielo es esencial para entender cómo los cambios en las temperaturas oceánicas impulsan el derretimiento de las plataformas de hielo.
El sumergible sin tripulación del equipo, llamado Ran, fue programado mientras estaba en el barco, con "cientos de líneas de comandos que le decían qué hacer, adónde ir, qué sensores encender", explica Wåhlin.
Y cuando el equipo de la Colaboración Internacional del Glaciar Thwaites vio que Ran se hundía fuera de la vista debajo de la plataforma de hielo, estaban "realmente nerviosos", recuerda.
Pero cuando el sumergible regresó con imágenes detalladas de la parte inferior de la plataforma de hielo, Wåhlin se sorprendió por lo que vio: picos, valles, mesetas y formaciones con forma de lágrima.
El hielo puede derretirse a diferentes velocidades a lo largo de la misma plataforma de hielo, dependiendo del movimiento del agua, y las imágenes de Ran revelaron que la topografía basal de la plataforma de hielo Dotson varía significativamente de este a oeste.
En el este, el hielo es grueso y se derrite lentamente.
"Allí fue donde vimos la mayor sorpresa", asegura Wåhlin. "Parecía el Gran Cañón. Había mesetas y patrones en espiral fundidos en el hielo".
Al avanzar hacia el centro de la plataforma de hielo, las imágenes mostraban formaciones en terrazas.
Mientras tanto, en el oeste, el hielo era notablemente más delgado con formas suaves, lo que indica corrientes de movimiento más rápido y, por lo tanto, tasas de fusión más altas.
"[Aquí] la superficie era bastante lisa y se podían ver claramente vetas en el hielo que parecían erosión causada por el agua que se movía debajo de ella", describe Wåhlin.
Bolas de helado
"Lo que nos sorprendió, en la parte occidental, fueron estas bolas de hielo. Era como si un gigante hubiera tomado una bola de helado y la hubiera sacado. Vimos muchas, estaban por todas partes, creo que contamos 75, con forma de lágrimas o mejillones azules. Tenían hasta 300 metros de largo (o incluso más) y su extensión vertical era de hasta 20 metros", relata.
Las imágenes también revelaron fracturas verticales que se extendían hacia arriba a través de la plataforma de hielo.
"Vimos estas fracturas por toda la plataforma de hielo", dice Wåhlin. "Ya lo esperábamos porque son visibles desde el espacio, pero lo sorprendente fue cómo se veían desde abajo".
La base de las fracturas, explica Wåhlin, no era lisa como esperaba el equipo, sino que también tenía cavidades que corrían casi en ángulo recto con la fractura principal.
Cuanto más antiguas eran las fracturas (la más antigua tenía unos 40 años según los datos satelitales), más cavidades tenían. "Se podía ver claramente que habían sido erosionadas. Eran redondas en la base", afirma Wåhlin.
Por el contrario, las fracturas más nuevas (las que tenían entre dos y tres años, señala Wåhlin) no tenían cavidades visibles y sus bordes eran abruptos. "No teníamos idea de que se vería una diferencia tan clara entre las fracturas antiguas y las nuevas", según Wåhlin.
"Esta nueva riqueza de procesos, todos activos bajo una única plataforma de hielo, debe tenerse en cuenta para predecir con precisión el futuro derretimiento de la plataforma de hielo antártica", escribieron Wåhlin y sus coautores en un artículo científico sobre lo que encontraron.
Afectaciones al ecosistema
El derretimiento del hielo afecta no solo el nivel del mar.
El mar de Amundsen es un punto de interés biológico y la polinia de la región –una zona de agua abierta rodeada de hielo marino– es la cuarta más grande de la Antártida y tiene la mayor productividad primaria.
Los productores primarios, normalmente fotosintetizadores como el fitoplancton, son la puerta de entrada a través de la cual la energía entra en la red alimentaria y forman la base de la cadena alimentaria.
Ahora, el aumento del derretimiento del hielo está alterando el estado físico del océano y los ecosistemas que lo habitan.
"Está muy lejos. Se tarda una eternidad en llegar allí [a la Antártida]", dice Patricia Yager, oceanógrafa de la Universidad de Georgia, que ha visitado la Antártida cuatro veces para su investigación sobre los vínculos entre los ecosistemas marinos y el cambio climático.
"Cuando el rompehielos rompe el hielo y se da vuelta, está cubierto de hermosas algas doradas y krill alimentándose de ellas. Es colorido y lleno de vida, como un arrecife de coral".
Esto no es un desierto biológico, apunta Yager.
Era diciembre de 2010 cuando Yager llegó a la Antártida y vio un océano verde de vida.
En la mayor parte del océano Antártico, el fitoplancton suele tener dificultades para crecer porque carece de los nutrientes necesarios.
Pero en el mar de Amundsen, el agua de deshielo que fluye desde la plataforma de hielo Dotson trae consigo hierro, lo que podría permitir que estas algas marinas microscópicas prosperen.
El fitoplancton es la base de la red alimentaria marina y en las regiones polares, donde la disponibilidad limitada de luz puede inhibir las floraciones de fitoplancton, el hielo marino estacional desempeña un papel vital en el impulso del ecosistema.
Regulación del clima del planeta
Además de ser comida de los animales de la cadena alimentaria que se encuentran por encima, el fitoplancton desempeña un papel importante en la regulación del clima.
Esta alga marina microscópica consume tanto dióxido de carbono como todas las plantas terrestres, incluidos todos los árboles de los bosques de la Tierra.
El derretimiento primaveral del hielo marino estacional suele estabilizar la capa superficial del océano, lo que ayuda al fitoplancton a permanecer en la zona iluminada por el sol, donde puede realizar la fotosíntesis y florecer siempre que haya suficientes nutrientes.
Sin embargo, el aumento del derretimiento del hielo está provocando un cambio "significativo", según una investigación de científicos portugueses y brasileños.
Esto plantea preguntas, alegan, sobre cuáles podrían ser las consecuencias para la captura global de carbono y las redes alimentarias antárticas en el futuro, si los componentes vitales del suministro de nutrientes, la exposición a la luz y la estabilidad del derretimiento del hielo marino no coinciden.
"Este lugar no parece haber sido tocado por los humanos", dice Yager, "pero está muy tocado".
Una década después de su primera visita, Yager regresó y encontró que se había vertido "mucha más agua dulce" en el océano a medida que el hielo se derretía cada vez más rápido.
"La salinidad del océano era mucho menor que antes", afirma.
"Hay una cantidad de agua caliente que invade los primeros 100 metros del océano. Y eso es bastante chocante. Hace que sea más difícil que se forme el hielo marino, porque éste depende de que el agua esté lo suficientemente fría como para congelarse", afirma Yager.
"Hay lugares donde el hielo no vuelve a formarse tan pronto como debería en otoño, y lugares donde desaparece antes de lo que debería en primavera".
¿El fin del hielo marino?
Si el cambio climático continúa aumentando la disponibilidad de agua de deshielo y hierro en la polinia del mar de Amundsen, el fitoplancton seguirá floreciendo a corto plazo, explica Yager.
Pero si no se controla, podría significar el fin del hielo marino por completo.
Si el hielo desaparece, las delicadas capas del mar se mezclarán y el viento mezclará el fitoplancton hasta el punto en que ya no podrá florecer, continúa Yager.
Entonces, agrega, el hierro adicional del agua de deshielo glacial no ayudará.
En 2024, el equipo de Wåhlin regresó a la Antártida para seguir cartografiando la parte inferior de la plataforma de hielo Dotson, pero después de solo dos inmersiones, Ran desapareció en la oscuridad y se perdió sin dejar rastro.
"La dificultad aquí está en la programación", dice Wåhlin.
"Hay que pensar en todos los escenarios posibles: qué podría encontrar [el sumergible no tripulado] y cómo reaccionará si se topa con algo que no se ha previsto. Por ejemplo, comprueba constantemente: '¿A qué distancia estoy del fondo marino y a qué distancia estoy del hielo que hay encima?'".
La teoría de Wåhlin es que el sumergible pudo haber chocado con algunos mamíferos marinos curiosos, lo que lo hizo cambiar de rumbo para evitar la colisión.
"Notamos muchas focas de Weddell en la zona", cuenta. Si las focas giraran alrededor del vehículo, agrega, se desencadenaría una nueva maniobra, y otra y otra.
"Al final podría quedarse atascado, lo que apagaría todos los sistemas y detendría la hélice para intentar conservar energía. Si eso sucediera bajo el hielo, no volvería a salir".
Pero también quedan preguntas sin respuesta sobre las estructuras que encontró el sumergible. Los investigadores vieron patrones en la base de la plataforma de hielo que no esperaban, tal vez formados por agua fluyendo bajo la influencia de la rotación de la Tierra, de acuerdo a Wåhlin.
Los modelos actuales no pueden explicar estos descubrimientos, afirma, y queda una gran cantidad de procesos por descubrir en futuras misiones de investigación bajo los glaciares.
"Esperamos poder reemplazar a Ran y continuar con este importante trabajo", anhela Wåhlin.
"Me encantaría volver atrás y mirar nuevamente los patrones, para ver cómo cambian a lo largo de los años".
