Assessing the Antarctic sea-level contribution from the Last Glacial Period to the future

Resumen

Una de las consecuencias del aumento de temperaturas por emisiones antropogénicas es la subida del nivel del mar causada por el deshielo. La Antártida juega un papel importante en la predicción de estimaciones de aumento del nivel del mar ya que es el mayor manto de hielo de la Tierra. Sin embargo, según el quinto informe del Panel Intergubernamental de expertos del Cambio Climático, la Antártida es también la mayor fuente de incertidumbre a este respecto. Esta incertidumbre está asociada por una parte al aumento de las temperaturas atmosféricas y oceánicas en los próximos años y por otra parte al hecho de que los modelos de mantos glaciares no resuelven todos los mecanismos subyacentes con precisión. En particular, la fricción que ejerce el lecho rocoso sobre el glaciar, así como las interacciones hielo-océano constituyen dos componentes básicos que no están representados correctamente en modelos de hielo. A través de observaciones de satélite es posible inferir propiedades en la base de mantos glaciares, sin embargo, no permiten obtener información sobre la evolución pasada o futura. Una forma de profundizar las interacciones hielo-océano y fricción basal es a través de estudios de paleo modelización. Estos estudios constituyen herramientas esenciales ya que no solo permiten analizar la evolución de los mantos de hielos a otros climas, sino también la sensibilidad de diferentes parámetros y comparar con datos observacionales. A través de estos análisis se puede adquirir un mayor conocimiento de las interacciones hielo-océano así como de la dinámica del hielo y aplicar a la evolución futura de la Antártida. El objetivo de esta tesis es estudiar la contribución antártica a la evolución del nivel del mar desde el Último Periodo Glacial (UPG) hasta el futuro. Esta tarea ya ha sido investigada en otros estudios, por ello, más que dar una cantidad específica, el objetivo es evaluar cómo varía la contribución antártica si se consideran diferentes condiciones de contorno. Concretamente, se investiga la sensibilidad oceánica, las condiciones climatológicas y las condiciones basales. Para ello, esta tesis se estructura en orden cronológico. La primera parte del estudio se centra en el papel que jugó el océano a escalas milenarias durante el UPG. La segunda parte del estudio se centra en el Último Máximo Glacial (UMG) y se evalúa cómo afecta la fricción en las zonas marinas de la Antártida, así como diferentes condiciones climatológicas. Por último, el tercer estudio evalúa con que precisión representan diferentes leyes de fricción la deglaciación desde el UMG al presente y cómo responden a diferentes escenarios de cambio climático antropogénico. El primer estudio investiga la influencia del océano en la Antártida durante el UPG. Los resultados muestran que los calentamientos oceánicos pueden provocar un aumento del nivel del mar de hasta 6 metros durante el UPG. El segundo estudio investiga el impacto de dos fuentes de incertidumbre, que son las condiciones atmosféricas y la fricción basal, para simulaciones de la Antártida en el UMG. Los resultados de este segundo trabajo muestran que tanto las climatologías como la dinámica del hielo son dos fuentes de incertidumbre importantes que contribuyen a variaciones de hasta 7 metros en el nivel del mar. Por último, en el tercer estudio se investiga el papel de diferentes leyes de fricción en la evolución de la Antártida, desde el UMG hasta el futuro, para diferentes escenarios de emisión antropogénica. La principal conclusión es que el futuro de la Antártida está dictaminado por el escenario de emisión antropogénico. Sin embargo, a escalas de tiempo cortas, la elección de ley de fricción es crucial ya que puede fomentar una mayor aceleración del hielo que a su vez fomenta una mayor descarga de hielo al océano y la consiguiente subida del nivel del mar.