Nivel del mar y clima

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Introducción

El nivel global del mar y el clima de la Tierra están estrechamente relacionados. El clima de la Tierra se ha calentado aproximadamente 1°C (1,8°F) durante los últimos 100 años. A medida que el clima se ha calentado tras el final de un período frío reciente conocido como la «Pequeña Edad de Hielo» en el siglo XIX, el nivel del mar ha aumentado entre 1 y 2 milímetros por año debido a la reducción del volumen de los casquetes y campos de hielo. , y glaciares de montaña además de la expansión térmica del agua del océano. 

Si continúan las tendencias actuales, incluido un aumento de las temperaturas globales causado por el aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero, muchos de los glaciares de montaña del mundo desaparecerán. Por ejemplo, al ritmo actual de derretimiento, todos los glaciares del Parque Nacional Glacier, Montana, desaparecerán a mediados del próximo siglo (ver imagen a la izquierda). en Islandia, alrededor del 11 por ciento de la isla está cubierta por glaciares (principalmente casquetes polares). Si continúa el calentamiento, los glaciares de Islandia disminuirán en un 40 por ciento para el 2100 y prácticamente desaparecerán para el 2200.

Esta imagen muestra el glaciar Grinnell en el Parque Nacional Glacier, Montana (Carl H. Key, USGS) en 1981. El glaciar ha estado retrocediendo rápidamente desde principios del siglo XX. Las flechas apuntan a la extensión anterior del glaciar en 1850, 1937 y 1968. Los glaciares de montaña son excelentes monitores del cambio climático; Se cree que la contracción mundial de los glaciares de montaña es causada por una combinación de un aumento de temperatura de la Pequeña Edad de Hielo, que terminó en la segunda mitad del siglo XIX, y un aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero.

La mayor parte de la masa de hielo terrestre mundial actual se encuentra en las capas de hielo de la Antártida y Groenlandia (tabla 1). El derretimiento completo de estas capas de hielo podría provocar un aumento del nivel del mar de unos 80 metros, mientras que el derretimiento de todos los demás glaciares podría provocar un aumento del nivel del mar de solo medio metro.

Aumento potencial máximo estimado del nivel del mar debido al derretimiento total de los glaciares actuales

La siguiente tabla muestra el aumento máximo potencial estimado del nivel del mar debido al derretimiento total de los glaciares actuales. Esta tabla fue modificada de Williams y Hall (ver la referencia a continuación).

Ciclos glaciales-interglaciales

Los cambios en el nivel del mar relacionados con el clima del siglo pasado son muy pequeños en comparación con los grandes cambios en el nivel del mar que ocurren cuando el clima oscila entre los intervalos fríos y cálidos que son parte del ciclo natural de cambio climático a largo plazo de la Tierra.

Durante los intervalos de clima frío, conocidos como épocas glaciales o glaciaciones, el nivel del mar cae debido a un cambio en el ciclo hidrológico global: el agua se evapora de los océanos y se almacena en los continentes en forma de grandes capas de hielo y casquetes de hielo expandidos, campos de hielo, y glaciares de montaña. El nivel global del mar estaba unos 125 metros por debajo del nivel del mar actual en el último máximo glacial hace unos 20.000 años (Fairbanks, 1989). 

A medida que el clima se calentó, el nivel del mar subió porque las capas de hielo derretidas de América del Norte, Eurasia, América del Sur, Groenlandia y la Antártida devolvieron el agua almacenada a los océanos del mundo. Durante los intervalos más cálidos, llamados épocas interglaciales, el nivel del mar está en su punto más alto. Hoy vivimos en el interglaciar más reciente, un intervalo que comenzó hace unos 10.000 años y que los geólogos llaman la época del Holoceno.

Los niveles del mar durante varios interglaciales anteriores fueron de 3 a 20 metros más altos que el nivel del mar actual. La evidencia proviene de dos tipos de estudios diferentes pero complementarios. Una línea de evidencia la proporcionan las antiguas características de la costa (fig. 2). Las terrazas cortadas por las olas y los depósitos de playa de regiones tan separadas como el Caribe y la vertiente norte de Alaska sugieren niveles del mar más altos durante épocas interglaciales pasadas. 

Una segunda línea de evidencia proviene de sedimentos extraídos de debajo de las capas de hielo existentes de Groenlandia y la Antártida Occidental. Los fósiles y las señales químicas en los núcleos de sedimentos indican que las dos principales capas de hielo se redujeron considerablemente de su tamaño actual o incluso se derritieron por completo una o más veces en el pasado geológico reciente. El momento preciso y los detalles de la historia del nivel del mar en el pasado todavía se están debatiendo,

Esta imagen (Dan Muhs, USGS) muestra terrazas cortadas por olas en la isla de San Clemente, California. Se crearon superficies casi horizontales, separadas por acantilados escalonados, durante los intervalos anteriores de alto nivel del mar; la terraza más alta representa el alto nivel del mar más antiguo. Debido a que la isla de San Clemente se eleva lentamente, las terrazas cortadas durante un interglaciar continúan elevándose con la isla durante el siguiente intervalo glacial. Cuando el nivel del mar sube durante el siguiente interglacial, una nueva terraza cortada por las olas se erosiona debajo de la terraza interglacial anterior. Los geólogos pueden calcular la altura de los antiguos niveles del mar conociendo la tasa de levantamiento tectónico de la isla.

Posibles cambios en el nivel del mar

Si el clima de la Tierra continúa calentándose, el volumen de las capas de hielo actuales disminuirá. El derretimiento de la actual capa de hielo de Groenlandia provocaría un aumento del nivel del mar de unos 6,5 metros; el derretimiento de la capa de hielo de la Antártida occidental daría lugar a un aumento del nivel del mar de unos 8 metros (tabla 1). 

La capa de hielo de la Antártida Occidental es especialmente vulnerable, porque gran parte de ella se encuentra bajo el nivel del mar. Pequeños cambios en el nivel global del mar o un aumento en la temperatura de los océanos podrían causar la ruptura de las dos plataformas de hielo que lo sostienen (Ronne/Filchner y Ross). El aumento resultante de la capa de hielo de la Antártida Occidental conduciría a un rápido aumento en el nivel del mar global.

La reducción de las capas de hielo de la Antártida occidental y Groenlandia similar a las reducciones anteriores provocaría que el nivel del mar aumentara 10 o más metros. Un aumento del nivel del mar de 10 metros inundaría alrededor del 25 por ciento de la población de EE. UU., y el mayor impacto sería principalmente en las personas y las infraestructuras en los estados del Golfo y de la Costa Este.

En esta figura, el rojo muestra áreas a lo largo de la Costa del Golfo y la Costa Este de los Estados Unidos que se inundarían con un aumento de 10 metros en el nivel del mar. Las cifras de población de 1996 (Oficina del Censo de EE. UU., datos no publicados, 1998) indican que un aumento de 10 metros en el nivel del mar inundaría aproximadamente el 25 por ciento de la población de la nación.

Los investigadores del Servicio Geológico de EE. UU. y otros lugares están investigando la magnitud y el momento de los cambios en el nivel del mar durante los intervalos interglaciales anteriores. Una mejor documentación y comprensión de estos cambios pasados ​​mejorará nuestra capacidad para estimar el potencial de futuros cambios a gran escala en el nivel del mar.

Referencias

Fairbanks, RG, 1989, un registro del nivel del mar glacio-eustático de 17.000 años; influencia de las tasas de fusión de los glaciares en el evento Younger Dryas y la circulación en el océano profundo: Nature, v. 342, no. 6250, pág. 637-642.

Williams, RS y Hall, DK, 1993, Glaciers, en el capítulo sobre la criosfera, en Gurney, RJ, Foster, JL y Parkinson, CL, eds., Atlas de observaciones de la Tierra relacionadas con el cambio global: Cambridge, Reino Unido , Cambridge University Press, pág. 401-422.

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