Un grupo de científicos allana el camino para perfilar los métodos de predicción de las oscilaciones del nivel de los océanos. Cuando las capas de hielo de los glaciares se derriten, sucede algo contrario a la intuición con los niveles del mar. La lógica podría sugerir que los niveles cercanos aumentan, pero en cambio bajan.
Sin embargo, a miles de kilómetros de distancia, se elevan en una especie de efecto de balancín. ¿Por qué? La respuesta es que el agua se dispersa debido a la pérdida de atracción gravitacional hacia la capa de hielo.
Los patrones de cómo sucede eso se llaman huellas dactilares del nivel del mar, ya que cada incidencia es única. Los elementos del concepto, que se encuentran en el corazón de la comprensión de que los niveles globales del mar no aumentan de manera uniforme, han existido durante más de un siglo. Y la ciencia moderna del nivel del mar se ha construido a su alrededor. Pero durante mucho tiempo ha habido una brecha de conocimiento en la teoría ampliamente aceptada. Los investigadores nunca han detectado definitivamente una huella digital del nivel del mar.
Un equipo de científicos, dirigido por Sophie Coulson e incluido el geofísico Jerry X. Mitrovica, ambos de Harvard, cree haber detectado el primero. Los hallazgos se describen en un nuevo estudio publicado en Science. El trabajo valida casi un siglo de ciencia del nivel del mar y ayuda a solidificar la confianza en los modelos que predicen cambios futuros. Proyecciones que se han vuelto más importantes en el calentamiento del planeta.
La predicción del nivel de los océanos
«Las proyecciones del nivel de los océanos, la planificación urbana y costera, todo ello, se ha construido sobre la idea de las huellas dactilares», dijo Jerry Mitrovica. Profesor de ciencias Frank B. Baird Jr. en el Departamento de Ciencias Planetarias y de la Tierra.
“Es por eso que las huellas dactilares son tan importantes. Le permiten estimar cómo será la geometría de los cambios en el nivel del mar. Por lo que ahora tenemos mucha más confianza en cómo evolucionarán los cambios en el nivel del mar. Si la física de las huellas dactilares no fuera correcta, entonces tendríamos que repensar toda la investigación moderna sobre el nivel del mar”, adelantó a The Harvard Gazette.
Las huellas dactilares del nivel del mar han sido notoriamente difíciles de rastrear debido a las grandes fluctuaciones en los niveles de los océanos provocadas por el cambio de las mareas, las corrientes y los vientos. Eso presenta a los investigadores el desafío de tratar de detectar movimientos del agua a nivel milimétrico. Y vincularlos con los glaciares que se derriten a miles de kilómetros de distancia.
Mitrovica comparó la búsqueda con la de la partícula subatómica, el bosón de Higgs. “Casi todos los físicos pensaron que el Higgs existía, pero, sin embargo, fue un logro transformador cuando se detectó firmemente”, añadió el experto. «En la física del nivel del mar, casi todo el mundo asumió que existían las huellas dactilares, pero nunca se habían detectado con un nivel de confianza comparable».
Las huellas dactilares de los mares
El nuevo estudio utiliza datos satelitales recientemente publicados por una agencia europea de monitoreo marino. La agencia capturó más de 30 años de observaciones alrededor de la capa de hielo de Groenlandia. Y gran parte del océano cercano a Groenlandia para capturar el nivel de los océanos ascendentes y descendentes a partir de la huella digital.
Los datos satelitales llamaron la atención de Mitrovica y su colega David Sandwell de la Institución Scripps de Oceanografía. Por lo general, los registros de esta región solo se habían extendido hasta el extremo sur de Groenlandia. Pero en esta nueva publicación los datos alcanzaron 10 grados más de latitud, lo que permitió a los científicos observar un indicio potencial del sube y baja causado por la huella dactilar.
Mitrovica recurrió rápidamente a Coulson para verificar si esta era realmente la señal de la huella dactilar del nivel del mar que los científicos habían estado persiguiendo durante décadas. Coulson es una exestudiante de doctorado en su laboratorio y ahora becaria postdoctoral en el Laboratorio Nacional de Los Álamos.
“Ella fue la mejor persona para modelar con precisión cómo se vería la huella dactilar dada nuestra comprensión de cómo la capa de hielo de Groenlandia ha estado perdiendo masa. Y pudo establecer si esa predicción coincidía con la observación del satélite”, dijo Mitrovica.
Coulson, experta en modelar el cambio del nivel del mar y la deformación de la corteza asociada con el derretimiento de las capas de hielo y los glaciares, estaba visitando a su familia en el Reino Unido. Cuando los conjuntos de datos llegaron a su bandeja de entrada. Inmediatamente reconoció el potencial, dijo.
Grandes hallazgos
Sophie Coulson recopiló rápidamente tres décadas de las mejores observaciones que pudo encontrar sobre el cambio de altura del hielo dentro de la capa de hielo de Groenlandia. Así como reconstrucciones del cambio de altura del glaciar en el Ártico canadiense e Islandia. Combinó estos diferentes conjuntos de datos para crear predicciones para la región desde 1993 hasta 2019. Y luego comparó con los nuevos datos satelitales.
El ajuste fue perfecto, sostiene Mitrovica. Una coincidencia uno a uno que mostró con más del 99,9% de confianza que el patrón de cambio del nivel del mar revelado por los satélites es una huella digital de la capa de hielo que se derrite.
“Estaba completamente asombrada. Allí estaba: una huella dactilar a nivel del mar, prueba de su existencia”, dijo Coulson. “Este fue un momento muy, muy emocionante para todos nosotros. Hay muy pocos momentos en la ciencia que brinden una claridad tan simple y notable sobre los procesos complejos de la Tierra”.
“Este trabajo, liderado tan notablemente por Sophie, es uno de los aspectos más destacados de mi carrera. Un complemento para todo el trabajo teórico y computacional que hemos construido con una comunidad de colegas internacionales”, agregó Mitrovica. Su grupo fue el primero en presentar modelos y predicciones de cómo deberían ser las huellas dactilares del nivel del mar.
En la investigación científica, por lo general toma años desarrollar resultados y luego redactar un documento. Pero aquí los investigadores pudieron actuar rápidamente. En total, el proceso tomó solo unos meses desde que vieron los datos satelitales hasta que enviaron la pieza.
Esto se debe a que Mitrovica y su equipo presentaron su trabajo sobre las huellas dactilares del nivel del mar hace unos 20 años. Cálculos que fueron ampliamente aceptados.
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