Las láseres espaciales revelan un aumento acelerado del nivel del mar

El aumento del nivel medio del mar (GMSL) se ha convertido en uno de los signos más evidentes del calentamiento global. Un equipo de investigadores de The Hong Kong Polytechnic University (PolyU) realizó un análisis de 30 años (1993-2022) sobre los cambios en la masa del océano, conocido como nivel del mar barystático. Los resultados mostraron que la creciente masa de los océanos ha sido un factor clave en el aumento del nivel del mar, que se incrementó a un ritmo promedio de aproximadamente 3.3 mm por año, con una aceleración notable en los últimos años, lo que resalta el impacto intensificado del cambio climático. Este estudio fue publicado en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias.

El aumento del nivel del mar se debe principalmente a dos procesos. Uno de ellos es la expansión del agua de mar a medida que se calienta, ya que los océanos absorben aproximadamente el 90% del exceso de calor atrapado en el sistema climático de la Tierra. El otro es la adición de agua proveniente del deshielo de los glaciares, que incrementa la masa total de los océanos. Por lo tanto, seguir los cambios a largo plazo en la masa oceánica resulta esencial para entender por qué el nivel del mar está subiendo hoy en día.

Primer registro directo de 30 años de cambio en la masa oceánica

El equipo de investigación fue liderado por el Prof. Jianli Chen, profesor titular de Geodesia Espacial y Ciencias de la Tierra en el Departamento de Topografía y Geo-Informatics de PolyU, y miembro clave del Instituto de Investigación de Tierra y Espacio de PolyU. El Dr. Yufeng Nie, profesor asistente de investigación de LSGI, actuó como autor principal y correspondiente. Juntos, proporcionaron las primeras estimaciones directas del cambio en la masa oceánica global que abarca desde 1993 hasta 2022, utilizando datos del campo gravitacional variable en el tiempo obtenidos a través de la técnica de rango láser satelital (SLR).

Antes, las proyecciones del aumento del nivel del mar dependían en gran medida de la altimetría satelital, que mide la altura de la superficie del océano. Los registros detallados del nivel del mar barystático basados en gravimetría satelital solo se volvieron disponibles tras el lanzamiento del Experimento de Recuperación de Gravedad y Clima en 2002. La SLR, un método geodésico espacial bien establecido, funciona disparando pulsos láser entre satélites y estaciones terrestres para medir distancias con alta precisión. Sin embargo, su uso en el estudio de la masa oceánica ha sido limitado debido a desafíos técnicos, como la escasez de satélites y estaciones de seguimiento, la alta altitud orbital de los satélites, que restringe la detección a patrones gravitacionales amplios, y la baja resolución de las mediciones gravitacionales.

Modelado innovador desbloquea el potencial de los satélites

Para superar estos obstáculos, el equipo desarrolló un enfoque de modelado hacia adelante que mejora la resolución espacial al incorporar información detallada sobre los límites entre océanos y tierras. Este método permite que los datos gravitacionales basados en SLR se utilicen de manera más efectiva para calcular los cambios en la masa oceánica a lo largo de períodos prolongados.

Utilizando este enfoque, los investigadores determinaron que el nivel del mar global aumentó aproximadamente 90 mm entre 1993 y 2022. Aproximadamente el 60% de ese incremento fue causado por la creciente masa de los océanos. Desde alrededor de 2005, el aumento de la masa oceánica se ha convertido en el principal factor que impulsa el aumento del nivel del mar. La principal fuente de esta agua adicional es el deshielo acelerado de los glaciares, especialmente en Groenlandia. Durante todo el período de estudio, el deshielo de las capas de hielo polares y los glaciares de montaña contribuyó con más del 80% del aumento total en la masa oceánica global.

Implicaciones para los modelos climáticos y proyecciones futuras

El Prof. Jianli Chen afirmó: "En las últimas décadas, el calentamiento climático ha llevado a una aceleración en la pérdida de hielo terrestre, que ha desempeñado un papel cada vez más dominante en el aumento del nivel del mar global. Nuestra investigación permite la cuantificación directa del aumento de la masa oceánica global y proporciona una evaluación integral de su impacto a largo plazo en el presupuesto del nivel del mar. Esto ofrece datos cruciales para validar modelos climáticos acoplados que se utilizan para proyectar futuros escenarios de aumento del nivel del mar".

El Dr. Yufeng Nie agregó: "La investigación mostró que los cambios en la masa oceánica derivados del análisis de SLR se alinean bien con los cambios totales del nivel del mar observados por altímetros satelitales, después de tener en cuenta el efecto de la expansión térmica del océano. Esto demuestra que la técnica de SLR tradicional puede ahora servir como una herramienta novedosa y poderosa para estudios de cambio climático a largo plazo".

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