Análisis (CR)2 | Ola de calor en la Antártica del este: Un evento extraordinario

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Por Deniz Bozkurt, investigador adjunto del Centro de Ciencia del Clima y la Resiliencia (CR)2; René Garreaud, director(s) (CR)2; y Fabrice Lambert, investigador asociado (CR)2

La Antártica occidental, y principalmente la Península Antártica, ha aumentado su temperatura superficial cerca de 3 °C en los últimos 60 años (según datos de la estación Vernadsky/Faraday). En la última década se han observado varios eventos climáticos extremos y récords de calor (Bozkurt et al., 2018). Por ejemplo, en febrero de 2020 se alcanzó un registro histórico para la Antártica continental de 18.3 °C en la parte norte de la Península Antártica (Xu et al., 2021). Hasta ahora se pensaba que la remota Antártica oriental, una capa de hielo muy gruesa (de más de 2000 metros de altura sobre el nivel del mar en promedio) y el lugar más frío de la Tierra, no se vería afectada en gran medida por el cambio climático y estos fenómenos meteorológicos extremos, sin embargo, a mediados de marzo de 2022 experimentó una ola de calor muy intensa y sin precedentes, de la cual hablaremos en el siguiente análisis.

Entre el 14 y el 20 de marzo de 2022, se registró una anomalía de la temperatura del aire cerca de la superficie de la Antártica oriental de más de 15 °C (figura 1a). Durante este periodo, la estación Concordia (75.1°S, 123.1°E) alcanzó una temperatura récord de -11.5 °C el 18 de marzo, (rompiendo la temperatura máxima anual anterior de -13.7 °C), casi 40 °C más que lo normal para esta zona del mundo, lo que hizo que esta ola de calor fuera excepcional. Este fenómeno estuvo acompañado de eventos de intensa precipitación debido al aire húmedo transportado por vientos desde Australia hacia la Antártica (figura 1b). A pesar de este anómalo aire cálido anómalo, las temperaturas todavía estaban por debajo de cero, lo que resultó en una gran acumulación de nieve en el este del continente blanco.

Figura 1. a) Anomalía de la temperatura a 2 metros (°C, sombreado), presión a nivel del mar (contorno, hPa; A: alta presión, B: baja presión) y viento a 10 metros (m s−1, vectores) entre el 14 y el 20 de marzo de 2022 respecto al promedio histórico (1981-2010) del mismo periodo; b) anomalía de la precipitación total de lluvia y nieve en milímetros por día (mm/día) entre el 14 y el 20 de marzo de 2022 respecto al promedio histórico (1981-2010) del mismo periodo. El mapa ampliado con una flecha negra muestra partición de lluvia-nieve (mm/hora) para el 16 de marzo de 2022. Se estima mediante el algoritmo Integrated Multi-satellitE Retrievals for Global Precipitation Measurement (GPM) (IMERG). Fuente de datos: ERA5 y GPM-IMERG.

Durante esos días, se registró un intenso anticiclón (alta presión) sobre zonas del sur de Nueva Zelanda y Australia. Este fenómeno fue “presionado” en ambos lados por ciclones profundos que se extendieron desde las latitudes medias hacia la Antártica. Este patrón de circulación anómalo desencadenó, además, un «río atmosférico» (RA) -un corredor de flujo de humedad largo y estrecho- hacia el polo, que también tocó tierra en las costas del este de la Antártica durante los eventos cálidos extremos (figura 2).

Figura 2. Presión media a nivel del mar (hPa; contornos) y transporte integrado de vapor (kg m−1 s−1; sombreado) para el 16 de marzo de 2022 (05 UTC). Fuente de datos: ERA5.

Este río atmosférico presentó una orientación predominante norte-sur, extendiéndose a lo largo de más de 3000 kilómetros entre Australia y la Antártica, lo que resultó en condiciones húmedas concentradas alrededor de la meseta antártica oriental (Figura 3). Los datos de imágenes infrarrojas del 16 de marzo de 2022 muestran claramente la formación de un parche de nubes sobre el océano Austral que se extiende hacia el este de la Antártica (figura 4a). Para esa misma fecha también se confirmó una intensa columna de vapor de agua originada en el sur de Australia (figura 4b).

Figura 3. Se puede apreciar la estructura vertical (a lo largo del transecto norte a sur) del río atmosférico. El panel superior corresponde a las condiciones dinámicas (es decir, la velocidad del viento) y el panel inferior corresponde a las condiciones termodinámicas (es decir, vapor de agua y hielo). Fuente: ERA5.

Figura 4. Imágenes compuestas de: (a) infrarrojo y (b) vapor de agua para el 16 de marzo de 2022. La flecha amarilla en ambos paneles indica la región del río atmosférico tocando la tierra. Fuente de datos: repositorio del Centro de Investigación Meteorológica Antártica de la Universidad de Wisconsin-Madison (datos disponibles en https://amrc.ssec.wisc.edu/data/ftp/archive/2022/).

Tras el evento de este RA y las temperaturas extremas, la plataforma de hielo Conger (de aproximadamente el doble del tamaño de Santiago) se desprendió del continente (figura 5).

Cabe destacar que, a lo largo de la costa Antártica existen muchas plataformas de hielo compuestas del hielo continental que fluye hacia el mar y flotando sobre el agua. Estas plataformas tienen un papel crucial, ya que impiden que este hielo continental se vaya al mar. Con ello, las plataformas actúan como un tapón. Estas plataformas de hielo van creciendo naturalmente debido al flujo continuo de hielo desde el centro de Antártica y, de manera regular, se desprenden. Sin embargo, en los últimos años varias plataformas no solamente perdieron un trozo al frente, sino que se han desintegrado completamente. Esto es significativo, pues sin plataformas de hielo que impidan el flujo de hielo continental hacia el mar, la velocidad de flujo de los glaciares aumentaría drásticamente y el hielo anteriormente atrapado en la Antártica fluiría hacia el mar y subiría su nivel. Adicionalmente, hasta ahora el desintegro de las plataformas de hielo se había observado solo en la Antártica del oeste, donde la temperatura ha subido drásticamente, mientras que el este del continente era relativamente estable, no como ocurrió en marzo de este año. Debido a esto, el colapso de la plataforma de hielo Conger podría ser una señal que el este del continente también está cambiando debido al aumento de las temperaturas globales.

El colapso de la plataforma de hielo Conger puede deberse a varias razones. Por ejemplo, aire cálido que genera grietas en el hielo, las cuales se llenan de agua hasta producir suficiente presión para separarlo; o también por el derretimiento del hielo submarino debido a aguas cálidas, con el río atmosférico que fue el golpe final. Hasta la fecha, aún no está claro qué provocó realmente el colapso de la plataforma de hielo, pues no se han encontrado evidencias de derretimiento en su superficie. Esto permite suponer que podría deberse a un aumento de la temperatura del mar que la rodea, una hipótesis muy preocupante, ya que significaría que se podrían estar derritiendo y debilitando otras plataformas de hielo en el sector.

Figura 5. Plataforma de hielo Conger (círculo cian, aproximadamente 1200 km2) antes (7 de marzo de 2022) y después (19 de marzo de 2022) de los eventos de calor extremo. Después de los eventos, la plataforma de hielo se derrumbó y los pedazos de la plataforma de hielo fueron arrastrados hacia el área indicada por la flecha. Fuente: Radar Sentinel-1 adquiridas en los modos Interferometric Wide Swath (IW) y Extra Wide Swath (EW), procesados a Level-1 Ground Range Detected (GRD). Datos de Copernicus Sentinel 2022, procesados por la ESA y obtenidos de https://apps.sentinel-hub.com/eo-browser/.

Este evento y los impactos asociados son preocupantes, ya que puede tener cambios impredecibles en los componentes del sistema climático. Por un lado, hay evidencia de que el cambio climático en la Antártica está provocando un aumento de las temperaturas y un aumento del deshielo y la pérdida de hielo. Además, el calentamiento global está haciendo que eventos como el ocurrido en el este de la Antártica sean más probables. Por otro lado, debido a la variabilidad natural del clima, siempre ha habido altibajos en la fuerza y frecuencia de los eventos extremos. Por lo tanto, se necesita más investigación para estudiar la conexión entre el cambio climático antropogénico y los fenómenos meteorológicos extremos en la Antártica.

Referencias

Bozkurt, D., Rondanelli, R., Marín, J., & Garreaud, R. (2018). Foehn event triggered by an atmospheric river underlies record-setting temperature along continental Antarctica. Journal of Geophysical Research-Atmospheres, 123(8) 3871-3892, https://doi.org/10.1002/2017JD027796

Xu, M., Yu, L., Liang, K., Vihma, T., Bozkurt, D., Hu, X., & Yang, Q. (2021). Dominant role of vertical air flows in the unprecedented warming on the Antarctic Peninsula in February 2020. Communications Earth & Environment, 2(1), 1-9.