Ice shelf retreat decouples Piglet Glacier from the Pine Island catchment and amplifies dynamic mass loss

Resumen Técnico: El retroceso de la plataforma de hielo desacopla al Glaciar Piglet de la cuenca de Pine Island y amplifica la pérdida de masa dinámica

Planteamiento del problema
La ensenada del Mar de Amundsen (ASE) en la Antártida Occidental ha experimentado una pérdida de masa de hielo persistente y acelerada, contribuyendo significablemente al aumento del nivel del mar a nivel mundial. Dentro de esta región, el Glaciar Pine Island (PIG) es un motor principal de la pérdida de masa, debido en gran medida a las intrusiones de Agua Profunda Circumpolar Cálida que adelgazan la Plataforma de Hielo de Pine Island (PIIS), reducen el apuntalamiento y aceleran el flujo de hielo hacia el interior. Si bien la dinámica del tronco principal del PIG está bien estudiada, la respuesta de los tributarios más pequeños ante el colapso de la plataforma de hielo está menos cuantificada. Específicamente, el "Glaciar Piglet", un tributario en el flanco occidental del PIG, sufrió un aislamiento mecánico significativo tras eventos de desprendimiento de icebergs importantes entre 2017 y 2020. Estos eventos cortaron su conexión con la PIIS, planteando interrogantes sobre cómo la pérdida de apuntalamiento se propaga hacia el interior, altera la dinámica del flujo y contribuye a la pérdida de volumen en una cuenca de drenaje compacta y de lecho retrógrado. Los estudios previos se limitaron a la dinámica cercana al término o carecieron de la cuantificación de cómo las perturbaciones se traducen en cambios de elevación superficial y de volumen en el interior.

Metodología
El estudio utiliza un enfoque de sensores satelitales múltiples para rastrear cambios desde octubre de 2014 hasta mayo de 2025:

• Velocidad del hielo: Las velocidades mensuales del hielo se derivaron mediante el seguimiento de características de la Radar de Apertura Sintética (SAR) de Sentinel-1. Los autores procesaron imágenes en modo de banda ancha interferométrica (IW) de longitud de onda compleja (SLC) con periodos de repetición de 6 o 12 días. El seguimiento de características se realizó en geometría de radar utilizando tres tamaños de ventana distintos para asegurar la robustez, y los resultados se filtraron contra conjuntos de datos de referencia para eliminar valores atípicos.
• Elevación superficial y volumen: Los cambios en la elevación superficial se midieron utilizando la altimetría de radar de CrySat-2 procesada en modo de barrido interferométrico. A diferencia de los métodos convencionales de punto de mayor cercanía (POCA), el procesamiento de barrido utiliza la forma de onda completa del eco y la interferometría de doble antena para recuperar elevaciones fuera del nadir, proporcionando una alta resolución espacial (~1 km de cuadrícula) y temporal.
• Análisis de la tasa de deformación: Las tasas de deformación principal se calcularon a partir de los gradientes espaciales del campo de velocidad horizontal para identificar zonas de debilitamiento mecánico y daño.
• Corrección de la firn (capa de nieve acumulada): Para aislar el adelgazamiento dinámico de los procesos de la firn (acumulación y densificación), los autores aplicaron correcciones utilizando dos modelos de densificación de firn: IMAU-FDM v1.2A y GSFC-FDM v1.2.1. Se utilizaron las señales promedio de la cuenca de estos modelos para corregir la serie temporal de cambios de volumen de CrySat-2.
• Datos oceánicos: Se analizaron los datos de temperatura del océano de una boya fija (PIG_S) cerca de la línea de hundimiento del Glaciar Piglet para evaluar el forzamiento oceánico.

Resultos clave

• Aceleración y propagación: Tras los eventos de desprendimiento de la PIIS entre 2017 y 2020, la velocidad del hielo cerca de la línea de hundimiento del Glaciar Piglet aumentó aproximadamente un 39% con respecto a la línea de base de 2015–2017, alcanzando su máximo a finales de 2021. A diferencia de un pico temporal, las velocidades se han mantenido dentro de un ±2% de este máximo hasta mayo de 2025, lo que indica una transición hacia un régimen de flujo rápido sostenido.
• Transmisión hacia el interior: La señal de aceleración se propagó aproximadamente 50 km hacia el interior. El análisis de correlación cruzada reveló que la respuesta aguas arriba (en un sitio a ~20 km de distancia hacia el interior) tuvo un retraso de solo ~1 mes respecto a la línea de hundimiento, demostando una transmisión eficiente de la reducción de los esfuerzos de apuntalamiento. La extensión de la anomalía hacia el interior coincide con el límite superior de la trinchera retrógrada, una zona teóricamente sensible a la pérdida de apuntalamiento.
• Adelgazamiento dinámico y pérdida de volumen: La altimetría corregida por la firn revela un adelgazamiento dinámico intensificado a lo largo del tronco inferior. La tasa de pérdida de volumen dinámico integrada en la cuenca aumentó de ~2.9 km³ año⁻¹ (2010–2016) a ~4.5 km³ año⁻¹ (2017–2023), lo que representa un incremento de ~60% (o ~1.6 km³ año⁻¹ de pérdida adicional). Esto equivale a una pérdida de masa de hielo adicional de ~1.5 Gt año⁻¹.
• Daño en el margen de cizalla y desacoplamiento: El estudio documenta la fragmentación progresiva del sistema. El margen de cizalla suroeste de la PIIS, adyacente al Glaciar Piglet, experimentó aceleraciones localizadas y un aumento en las tasas de deformación. Para principios de 2023, se formó un "punto de estrangulamiento" donde la salida del tributario se cerró, restringiendo la exportación de icebergs. Para 2024–2025, este canal se reabrió y un tributario vecino al norte de Piglet se desacopló mecánicamente de la PIIS, descargando directamente en el océano.
• Divergencia entre la lengua y el tronco: Después de 2022, surgió una divergencia entre la lengua de hielo flotante y el tronco anclado. Mientras que la lengua continuó acelerando y mostrando signos de daño estructural (estiramiento longitudinal), las velocidades del tronco anclado se estabilizaron cerca de la meseta de 2021. Esto sugiere que la reducción del apuntalamiento en el término ya no se transmite eficazmente al interior anclado, probablemente debido al daño progresivo dentro de la lengua.

Significancia y afirmaciones
El artículo postula que el Glaciar Piglet sirve como un "análogo compacto" para las cuencas de drenaje más grandes de la Antártida Occidental, ofreciendo un referente observacional poco común sobre cómo el retroceso de la plataforma de hielo se propaga hacia el interior y potencia la pérdida de masa dinámica. Los autores afirman que el observado incremento del ~60% en la pérdida de volumen dinámico demuestra que el desprendimiento de los tributarios, cuando se combina con la geometría de lecho retrógrado y el daño en el margen de cizalla, puede amplificar significativamente la pérdida de masa local.

El estudio destaca que los modelos actuales de la capa de hielo pueden representar inadecuadamente estos procesos, específicamente:

1. Los cambios impulsados por el desprendimiento en la extensión de la plataforma de hielo.
2. La evolución espacio-temporal del daño interno (atrición del margen de cizalla).
3. La rápida transmisión de esfuerzos y el desprendimiento de los tributarios.

Los autores argumentan que la incorporación de estos mecanismos es esencial para mejorar las proyecciones de aumento del nivel del mar a corto plazo. Sugieren que si un proceso de fragmentación similar ocurre en los tributarios vecinos de la cuenca más amplia del PIG, el impacto acumulativo en la pérdida de masa podría ser sustancial. El artículo concluye que es necesario un monitoreo de campo sostenido y restricciones observacionales sobre la integridad de las plataformas de hielo para refinar las evaluaciones de estabilidad en la ensenada del Mar de Amundsen.