Estudio de los glaciares en la Antártida

Por Sebastián Marinsek.

El continente antártico tiene una superficie de alrededor de 14 millones de km² y está cubierto en más del 97% por hielo, que posee un volumen aproximado de 25 millones de km³. Además, durante el invierno la superficie de mar congelado que rodea al continente alcanza otros 17 millones de km². Esta principal composición de hielo del continente, entonces, hace al estudio de los glaciares, que no son ni más ni menos que las grandes masas de hielo que fluyen por todo la Antártida, una actividad de gran relevancia estratégica. La glaciología es la rama de la ciencia que se ocupa de realizar las investigaciones y monitoreos de los glaciares, de su estado y de su comportamiento dinámico a lo largo del tiempo.

Dinámica glaciar

Un glaciar es una masa de hielo que fluye por efecto de la gravedad, es decir hacia abajo, siguiendo la geografía donde este se encuentra, como por ejemplo un valle o una ladera de una montaña. Además, otra condición ineludible es que perdure en el tiempo, teniendo en cuenta las escalas humanas. En general, se forman en épocas de glaciación, cuando las condiciones de acumulación de hielo así lo permiten, y luego perduran alimentándose de las nevadas que ocurren año a año.

Una capa de nieve precipita sobre otra capa en la superficie del glaciar, que previamente precipitó sobre otra capa de nieve y así sucesivamente. Con este proceso, la nieve se va compactando por el mismo peso de las capas superiores y, por la presión que se alcanza, se transforma en hielo.

Las precipitaciones ocurren principalmente en las zonas más elevadas del glaciar, por lo cual, es en esta zona donde un glaciar crece, es decir donde aumenta su cantidad de masa de hielo. Por otro lado, en la zona terminal del glaciar es donde se pierde masa de hielo, que puede ocurrir por derretimiento (fusión del hielo) o por desprendimiento (hielo que se convierte en témpanos). Estos procesos de ganancia y pérdida ocurren año tras año, identificando principalmente la ganancia de masa durante los inviernos, debido a la mayor frecuencia de nevadas, y la pérdida de masa durante los veranos, debido principalmente al aumento de las temperaturas. Es un proceso cíclico, sincronizado con las estaciones del año, y por lo tanto se repite desde el principio de la existencia de un glaciar hasta que este pueda desaparecer eventualmente.

Para determinar cómo evoluciona un glaciar en particular durante un ciclo y luego a lo largo de varios ciclos, se realiza un balance de masa del glaciar. Se puede tomar como inicio de un ciclo o período el fin de un verano cualquiera, que es cuando inician las condiciones climáticas de frío y, por lo tanto, de mayor precipitación. A partir de este momento del año, el glaciar comienza a acumular la nieve que precipita y con esto aumenta su masa. Al finalizar el invierno, predomina el aumento de la temperatura y una baja en las precipitaciones, lo cual lleva a que el glaciar comience a perder su masa. Si computamos toda la masa que el glaciar ganó durante el invierno y toda la masa que perdió durante el verano, y luego las diferenciamos tendríamos un balance de masa anual del glaciar. Entonces, el resultado de este balance puede tener solo tres posibilidades. Si el glaciar ganó más masa durante el invierno de lo que perdió en el verano, el balance será positivo. Al contrario, si perdió más en verano de lo que ganó en invierno, el balance será negativo. Y, como es de suponerse, si las ganancias son iguales a las pérdidas, el balance de masa será nulo.

Si los balances son positivos año tras año, el glaciar crece y avanza. En cambio, cuando los balances que predominan son negativos, el glaciar retrocede y se achica. Por supuesto, si los balances se suceden con valor nulo, entonces el glaciar permanece estable en su posición. Esta característica se denomina “equilibrio”, es decir que, en promedio, durante un período de varios años, el glaciar se ha encontrado aproximadamente en la misma posición y con las mismas dimensiones.

La determinación del balance de masa de los glaciares es una de las tareas más importantes que lleva a cabo el Departamento de Glaciología del Instituto Antártico Argentino a través del Programa Antártico Argentino.

Glaciares del Sector Antártico Argentino

En el Sector Antártico Argentino, pueden contabilizarse más de 2000 glaciares de diversas formas y tamaños. Esa cantidad es estimada, debido a que muchos de ellos se localizan en zonas de muy difícil acceso logístico, lo cual impide su relevamiento in situ. La gran extensión del Sector Antártico Argentino y las grandes distancias respecto de las bases antárticas con aeródromos limitan el acceso marítimo y vía aérea. Debido a esas dificultades, las fuentes de información existentes son aquellas provenientes de los distintos programas antárticos internacionales que, al igual que Argentina, realizan tareas de investigación en los glaciares. En ese contexto, la principal fuente de datos para monitorear los glaciares proviene de los sensores remotos, los cuales se encuentran a bordo de plataformas satelitales.

Glaciar Bahía del Diablo

Dadas las dificultades mencionadas, se imposibilita realizar tareas en el terreno en cada uno de ellos. Entonces, para llevar a cabo un programa de monitoreo de detalle plausible, se requieren condiciones logísticas de accesibilidad para llegar al mismo y transitarlo. Es así que a principios de la década de 1980, el Instituto Antártico Argentino seleccionó un glaciar que cumplía con los requisitos para poder estudiarlo: el glaciar Bahía del Diablo. A partir de 1999, se inició un programa ininterrumpido de mediciones de balance de masa anual que, hasta la fecha, constituye la serie más larga de datos de este tipo en el continente antártico y convierte a este glaciar en referencia del Servicio Mundial de Monitoreo de Glaciares (World Glacier Monitoring Service – WGMS).

Este glaciar se ubica en el norte de la isla Vega, cercana a la Base Marambio. Esta cercanía permite acceder al glaciar mediante helicópteros y, a través de ellos, llevar todo el material necesario para realizar un campamento en las cercanías y luego recorrer todo el glaciar. Además, mediante los helicópteros también es posible transportar una moto de nieve para alcanzar hasta el último rincón del glaciar. En la FIGURA 1, se puede observar una vista aérea del glaciar Bahía del Diablo en la zona norte de la isla Vega.

Para determinar el balance de masa y otras características de la dinámica del glaciar Bahía del Diablo, se debe acceder a toda la superficie del mismo. Se instalan balizas nivométricas distribuidas equidistantemente sobre la superficie, perforando el hielo del glaciar e insertando las mismas para que luego queden fijas al hielo. La emergencia sobre la superficie de estas balizas es determinada luego de instaladas y es de referencia para las mediciones de los años siguientes. Las mediciones de cada baliza y su comparación con el estado anterior indican si en cada punto el glaciar acumuló o perdió hielo desde la última visita. La integración de todas las mediciones anuales sobre la superficie del glaciar arroja como resultado el balance de masa anual. En la FIGURA 2, se observan las tareas realizadas sobre la superficie del glaciar.

Además de ser de utilidad para la determinación del balance de masa, las balizas permiten determinar parámetros dinámicos del glaciar. Al estar fijadas al hielo, estas se mueven junto con el flujo del hielo. Es así que realizando mediciones topográficas de precisión, como se observa en la FIGURA 2, se puede determinar periódicamente la posición de las balizas y la velocidad de desplazamiento de cada punto sobre la superficie glaciar.

Para complementar el monitoreo de detalle del glaciar Bahía del Diablo, se han desarrollado sensores remotos con capacidad de transmitir datos en tiempo real sobre el estado del glaciar. Estos sensores transmiten fotografías y condiciones meteorológicas, los cuales también pueden observarse en la FIGURA 2 durante las tareas de mantenimiento.

En las cercanías del glaciar Bahía del Diablo y de la zona de acampe, se encuentra instalada una estación meteorológica automática la cual se muestra en la FIGURA 3. El objetivo es registrar los parámetros atmosféricos cada una hora y almacenarlos de manera tal que puedan ser recuperados en cada visita al glaciar.

Todas las mediciones y datos que se obtienen en base a las distintas técnicas, tecnologías y metodologías son luego integrados para realizar estudios de detalle del glaciar Bahía del Diablo y de las zonas cercanas. Esta información, que además puede incorporar información de imágenes satelitales u otros datos de información geográfica, son de gran relevancia para las investigaciones del Programa Antártico Argentino y, a su vez, de la comunidad científica mundial, lo cual contribuye a continuar posicionando estratégicamente a nuestro país.

Autor

Sebastián Marinsek. Ingeniero en Electrónica y Doctor en Ingeniería. Director del Instituto Antártico Argentino. mks@mrecic.gov.ar