El aumento del nivel medio del mar (GMSL, por sus siglas en inglés) constituye un indicador crítico del cambio climático. Investigadores de la Universidad Politécnica de Hong Kong (PolyU) han utilizado avanzadas técnicas de geodesia espacial para ofrecer el primer registro preciso de cambios en la masa oceánica global durante 30 años (de 1993 a 2022), evidenciando su papel predominante en el aumento del GMSL.
El estudio, publicado en las Proceedings of the National Academy of Sciences, revela que el GMSL ha aumentado a un ritmo promedio de aproximadamente 3.3 mm por año, con una aceleración notable en los últimos años, lo que subraya la creciente gravedad del cambio climático. Este aumento es impulsado principalmente por dos factores: la expansión térmica del agua del mar, dado que los océanos absorben alrededor del 90% del exceso de calor en el sistema climático de la Tierra, y el incremento de la masa oceánica global, que es mayormente consecuencia de la entrada de agua dulce procedente del deshielo de las tierras heladas.
Innovación en la Medición de Cambios de Masa Oceánica
El equipo de investigación, liderado por el profesor Jianli Chen, catedrático de Geodesia Espacial y Ciencias de la Tierra, junto con el doctor Yufeng Nie, asistente de investigación y autor principal del estudio, ha proporcionado, por primera vez, observaciones directas de estimaciones de masa oceánica global entre 1993 y 2022 mediante datos del campo gravitacional temporal obtenidos a través del sistema de medición por láser de satélites (SLR).
Históricamente, los científicos han dependido de observaciones a largo plazo utilizando altimetría satelital para proyectar el aumento del nivel del mar. Los registros de nivel del mar baricéntrico, que se basan en la gravimetría satelital, solo se hicieron accesibles tras el lanzamiento del satélite Gravity Recovery and Climate Experiment en 2002.
El SLR es una técnica tradicional de geodesia espacial que permite medir con precisión la distancia entre satélites y estaciones en tierra a través de un sistema de láser. Sin embargo, las limitaciones fundamentales del SLR, como el número restringido de satélites y estaciones en tierra, la alta altitud de los satélites (lo que significa que las variaciones gravitacionales derivadas del SLR solo capturan las longitudes de onda más largas) y las mediciones gravitacionales de bajo grado, han restringido su aplicación directa en la estimación de cambios en la masa oceánica.
Para hacer un uso efectivo de los campos gravitacionales derivados del SLR para estimaciones precisas de cambios en la masa oceánica, el equipo de investigación implementó una técnica innovadora de modelado hacia adelante que supera las limitaciones de resolución espacial incorporando información geográfica detallada sobre los límites entre océanos y tierras. Este enfoque permite el monitoreo a largo plazo de los cambios en la masa oceánica global.
Los resultados del estudio revelaron que el aumento del GMSL ha dado lugar a un incremento promedio de aproximadamente 90 mm entre 1993 y 2022, siendo cerca del 60% de este aumento atribuible al incremento de la masa oceánica. Desde aproximadamente 2005, el aumento del GMSL ha sido impulsado principalmente por el rápido incremento de la masa oceánica global, particularmente debido al deshielo acelerado de las tierras heladas en Groenlandia. Durante todo el periodo de estudio, el deshielo de las capas de hielo polares y de los glaciares de montaña representó más del 80% del aumento total de la masa oceánica global.
El profesor Jianli Chen afirmó: «En las últimas décadas, el calentamiento climático ha llevado a una aceleración de la pérdida de hielo terrestre, lo que ha jugado 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 comprensiva de su impacto a largo plazo en el presupuesto del nivel del mar. Esto ofrece datos cruciales para validar los modelos climáticos acoplados utilizados para proyectar futuros escenarios de aumento del nivel del mar.»
Por su parte, el doctor Yufeng Nie añadió: «La investigación demostró que los cambios en la masa oceánica derivados del análisis del SLR se alinean bien con los cambios en el nivel del mar total observados por los altímetros satelitales, tras tener en cuenta el efecto de la expansión térmica del océano. Esto demuestra que la técnica tradicional del SLR puede servir ahora como una herramienta novedosa y poderosa para estudios a largo plazo sobre el cambio climático.»
