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Los vientos que soplan a través de las dunas de nieve en la barrera de hielo Ross, en la Antártida, hacen que la superficie de la gran losa de hielo vibre. Este fenómeno produce un conjunto de "tonos sísmicos" que los científicos podrían usar para monitorear los cambios en la plataforma de hielo desde lejos, según una nueva investigación.
La barrera de hielo Ross es la plataforma de hielo más grande de la Antártida. Esta pared de hielo glaciar del tamaño de Texas, se alimenta desde el interior del continente helado que flota sobre el Océano Austral. La barrera apoya las capas de hielo adyacentes en el continente de la Antártida, impidiendo que el hielo fluya de la tierra al agua. Es algo así como un corcho en una botella.
Cuando las plataformas heladas colapsan, el hielo puede fluir más rápido de la tierra al océano, lo que en últimas puede elevar el nivel de este cuerpo de agua. Por causas como el cambio climático, las barrera de hielo en toda la Antártida han estado reduciendo su tamaño y, en algunos casos, se han roto o retirado, debido al aumento de la temperatura del océano y del aire.
Observaciones previas han demostrado que las plataformas de hielo de la Antártida pueden colapsar repentinamente, sin signos de advertencia evidentes. Un ejemplo de ello ocurrió en 2002, cuando la plataforma de hielo Larsen B en la Península Antártica se derrumbó abruptamente. En 2017, esa plataforma se desprendió completamente de la gran pared a la que estaba conectada, dejando a la deriva un masivo trozo congelado de agua que, eventualmente, se derretirá.
Por esto, ha sido todo un reto encontrar formas para estudiar con más presición estas plataformas. Esta nueva investigación propone una solución: a través de "su canto sísmico". Para comprender mejor las propiedades físicas de la plataforma de hielo Ross, los investigadores enterraron 34 sensores sísmicos extremadamente sensibles bajo su superficie nevada. Los sensores permitieron a los investigadores monitorear las vibraciones de la plataforma de hielo y estudiar su estructura y movimientos durante más de dos años, desde finales de 2014 hasta principios de 2017.
Cuando los investigadores comenzaron a analizar datos sísmicos en la plataforma de hielo de Ross, notaron algo extraño: su abrigo de piel estaba vibrando casi constantemente.
Cuando miraron más de cerca los datos, descubrieron que los vientos que azotaban las enormes dunas de nieve causaban que la capa de hielo de la capa de hielo retumbara, como el golpeteo de un tambor colosal.
También notaron que el tono de este zumbido sísmico cambió cuando las condiciones climáticas alteraron la superficie de la capa de nieve. Encontraron que el hielo vibraba a diferentes frecuencias cuando fuertes tormentas reorganizaron las dunas de nieve o cuando la temperatura del aire en la superficie subía o bajaba, lo que cambiaba la velocidad con que las ondas sísmicas viajaban a través de la nieve.
"Es como si estuvieras tocando una flauta, constantemente, en la plataforma de hielo", dijo Julien Chaput, geofísico y matemático de la Colorado State University en Fort Collins y autor principal del nuevo estudio publicado en Geophysical Research Letters.
Al igual que los músicos pueden cambiar el tono de una nota en una flauta alterando los orificios por los que fluye el aire o la velocidad con que fluye, las condiciones climáticas en la plataforma de hielo pueden cambiar la frecuencia de su vibración al alterar su topografía dunar, según Chaput.
"O cambias la velocidad de la nieve calentándola o enfriándola, o cambias donde soplas en la flauta, agregando o destruyendo dunas", dijo. "Y esos son esencialmente los dos efectos de fuerza que podemos observar".
El zumbido es demasiado bajo en frecuencia para ser audible para los oídos humanos, pero los nuevos hallazgos sugieren que los científicos podrían usar estaciones sísmicas para monitorear continuamente las condiciones en las plataformas de hielo casi en tiempo real. Estudiar las vibraciones de la cubierta aislante de nieve de una plataforma de hielo podría dar a los científicos una idea de cómo está respondiendo a las condiciones climáticas cambiantes, según Douglas MacAyeal, un glaciólogo de la Universidad de Chicago ajeno al nuevo estudio, pero que escribió un comentario sobre los hallazgos en Geophysical Research Letters.
Los cambios en el zumbido sísmico de la plataforma de hielo podrían indicar si se están formando estanques de fusión o grietas en el hielo, lo que podría indicar si la plataforma de hielo es susceptible de romperse.
"La respuesta de la plataforma de hielo nos dice que podemos rastrear detalles extremadamente delicados", dijo Chaput. "Básicamente, lo que tenemos en nuestras manos es una herramienta para monitorear el medio ambiente, realmente, y su impacto en la plataforma de hielo".