Técnicas de inteligencia artificial se suman al seguimiento de las grietas en la lengua de hielo del enorme glaciar Thwaites, en la Antártida occidental.
El uso de la IA permitirá a los científicos controlar y modelizar con mayor precisión los cambios de trascendencia mundial en este importante glaciar, cuyo colapso puede elevar por sí solo el nivel del mar, según publican en la revista Nature Geoscience.
Un equipo de científicos de la Universidad de Leeds y la Universidad de Bristol, en Reino Unido, adaptaron un algoritmo de inteligencia artificial desarrollado originalmente para identificar células en imágenes de microscopio a fin de detectar la formación de grietas en el hielo a partir de imágenes de satélite. Las grietas son indicadores de la acumulación de tensiones en el glaciar.
El Thwaites es una parte especialmente importante de la capa de hielo de la Antártida, ya que contiene hielo suficiente para elevar el nivel del mar unos 60 centímetros y muchos consideran que corre el riesgo de retroceder rápidamente, amenazando a las comunidades costeras de todo el mundo.
La investigación se centra en una parte del sistema glaciar donde el hielo fluye hacia el mar y empieza a flotar. Este punto se conoce como línea de encalladura y constituye el inicio de la plataforma de hielo oriental de Thwaites y de la lengua de hielo del glaciar de Thwaites, que también es una plataforma de hielo.
A pesar de ser pequeñas en comparación con el tamaño de todo el glaciar, los cambios en estas plataformas de hielo podrían tener implicaciones de gran alcance para todo el sistema glaciar y el futuro aumento del nivel del mar.
Los científicos querían saber si era más probable que se formaran grietas o fracturas en el glaciar si cambiaba la velocidad del flujo de hielo. Mediante aprendizaje automático, los investigadores enseñaron a un ordenador a observar imágenes de radar por satélite e identificar los cambios ocurridos en la última década.
Las imágenes fueron tomadas por los satélites Sentinel-1 de la Agencia Espacial Europea, que pueden “ver” a través de la capa superior de nieve y sobre el glaciar, revelando la superficie fracturada del hielo normalmente oculta a la vista.
El análisis reveló que, en los últimos seis años, la lengua de hielo del glaciar Thwaites se ha acelerado y ralentizado dos veces, en torno a un 40% cada vez: de cuatro km/año a seis km/año antes de ralentizarse. Se trata de un aumento sustancial de la magnitud y la frecuencia de los cambios de velocidad en comparación con los registros anteriores.
El estudio descubrió una compleja interacción entre la formación de grietas y la velocidad del flujo de hielo. Cuando el flujo de hielo se acelera o ralentiza, es probable que se formen más grietas. A su vez, el aumento de grietas hace que el hielo cambie de velocidad al alterarse el nivel de fricción entre el hielo y la roca subyacente.
La doctora Anna Hogg, glacióloga del grupo de Dinámica del Hielo por Satélite de Leeds y autora del estudio, explica que “tradicionalmente se hs pensado que los cambios dinámicos en las plataformas de hielo se producen en escalas de tiempo de décadas a siglos, por lo que fue sorprendente ver cómo este enorme glaciar se aceleraba y ralentizaba tan rápidamente”.
“El estudio también demuestra el papel clave que desempeñan las fracturas a la hora de descongestionar el flujo de hielo, un proceso conocido como “descongestión -añade-. Los modelos de capas de hielo deben evolucionar para tener en cuenta el hecho de que el hielo puede fracturarse, lo que nos permitirá medir con mayor precisión las futuras contribuciones al nivel del mar”.
Trystan Surawy-Stepney, autor principal del trabajo e investigador doctoral en Leeds, asegura que “lo bueno de este estudio es la precisión con la que se cartografiaron las grietas. Se sabe desde hace tiempo que la formación de grietas es un componente importante de la dinámica de las plataformas de hielo y este estudio demuestra que este vínculo puede estudiarse a gran escala con una bella resolución, utilizando técnicas de visión por ordenador aplicadas al diluvio de imágenes de satélite adquiridas cada semana”.
Los satélites que orbitan la Tierra proporcionan a los científicos nuevos datos sobre las regiones más remotas e inaccesibles de la Antártida. El radar a bordo de Sentinel-1 permite obtener imágenes de lugares como el glaciar Thwaites de día o de noche, cada semana, durante todo el año.
El doctor Mark Drinkwater, de la Agencia Espacial Europea, apunta que “estudios como éste no serían posibles sin el gran volumen de datos de alta resolución proporcionados por Sentinel-1. Si seguimos planificando futuras misiones, podremos seguir apoyando trabajos como éste y ampliar el alcance de la investigación científica sobre áreas vitales del sistema climático de la Tierra“.
En cuanto a la lengua de hielo del glaciar Thwaites, queda por ver si estos cambios a corto plazo tienen alguna repercusión en la dinámica a largo plazo del glaciar, o si se trata simplemente de síntomas aislados de una plataforma de hielo próxima a su fin.
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