El hielo se encuentra en todo el mundo en una amplia variedad de formas. Más que simplemente agua congelada, las diversas formas de hielo cuentan la historia de su entorno a medida que cambian con las estaciones y muestran las tendencias del cambio climático en la Tierra.
Los científicos estudian muestras de núcleos extraídos de las profundidades de grandes formaciones de hielo, como los casquetes polares y los glaciares, para descubrir cómo ha cambiado el clima local durante cientos de años y para ayudar a predecir cómo cambiará el clima en el futuro, dijo Melissa Hage, una ambiental científico y profesor asistente en el Oxford College de la Emory University en Georgia.
Aquí definimos los términos comunes que describen los diversos tipos de formaciones de hielo que se encuentran en todo el mundo.
Glaciares
Los glaciares son grandes masas de hielo de agua dulce en tierra que se forman a partir de la caída de nieve que eventualmente se vuelve tan pesada que se comprime en hielo, según el Centro Nacional de Datos de Nieve y Hielo (NSIDC). Los glaciares varían en tamaño desde aproximadamente la longitud de un campo de fútbol (120 yardas o 110 metros) hasta unos cientos de millas de largo, y se pueden encontrar en todos los continentes.
Técnicamente hablando, los glaciares son formas más pequeñas de capas de hielo y capas de hielo, todas las cuales son grandes masas de hielo que se arrastran lentamente a través del paisaje, independientemente de lo que hay debajo de ellas. Estos gigantes de hielo de movimiento lento pueden atravesar cadenas montañosas enteras e incluso volcanes activos, según Benjamin Edwards, un vulcanólogo del Dickinson College en Pennsylvania, que estudia las interacciones entre glaciares y volcanes.
Los glaciares dejan de crecer donde se encuentran con el océano y el agua salada más cálida derrite el borde de la masa de agua dulce congelada. El calentamiento de las temperaturas oceánicas ha aumentado la tasa de fusión de los glaciares y otras formaciones de hielo, como los icebergs y las plataformas de hielo en o cerca del océano, según Justin Burton, físico del Emory College en Georgia, que estudia la física de la pérdida de glaciares. Los glaciares son uno de los mejores indicadores ambientales para el cambio climático, debido a los cambios visibles que experimentan en escalas de tiempo de tan solo unos días.
Icebergs
Los icebergs son grandes masas flotantes de hielo de agua dulce que se han separado de los glaciares, las capas de hielo o las plataformas de hielo y han caído al océano, según la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA). Para ser llamado iceberg, la masa de hielo debe elevarse más de 16 pies (4.9 m) sobre el nivel del mar, tener entre 98 pies y 164 pies (30 a 50 m) de espesor y cubrir un área de al menos 5,382 pies cuadrados ( 500 metros cuadrados).
Según NSIDC, los trozos de hielo que son demasiado pequeños para ser categorizados como iceberg reciben nombres más coloridos. Por ejemplo, los "trozos de bergy" son típicamente trozos de hielo que se han desprendido de un iceberg y tienen menos de 15 pies (5 m) de ancho. Los "Growlers" son trozos de hielo que son un poco más pequeños, aproximadamente del tamaño de una camioneta; y trozos de "hielo impetuoso" son los fragmentos que miden menos de 6.5 pies (2 m) de ancho.
Los icebergs también pueden tener una forma tabular, lo que indica que el iceberg se rompió en el borde de una plataforma de hielo. También conocidas como islas de hielo en el Ártico, estas formas de hielo grandes y rectangulares suelen tener cimas planas con lados casi perpendiculares.
Hoja de hielo
Las capas de hielo son las formaciones de hielo más grandes del mundo. Según NSIDC, estas enormes llanuras de hielo cubren más de 20,000 millas cuadradas (50,000 km cuadrados). Solo hay tres capas de hielo en la Tierra, que cubren Groenlandia, la Antártida Occidental y la Antártida Oriental. Durante la última edad de hielo, las capas de hielo también cubrieron grandes áreas de América del Norte, América del Sur y el norte de Europa.
En conjunto, más del 99 por ciento del agua dulce en la Tierra se encuentra actualmente en las capas de hielo de Groenlandia y la Antártida, según NSIDC. Los científicos estiman que si solo la capa de hielo de Groenlandia se derritiera, el nivel del mar aumentaría unos 20 pies (6 m) y si ambas capas de hielo antártico se derriten, el nivel del mar se elevaría 200 pies (60 m). Sin embargo, tomaría varios cientos de años para que esas capas de hielo se derritan.
En las últimas décadas, partes de la capa de hielo sobre la Antártida se han estado derritiendo constantemente. Si bien puede parecer que solo se ha derretido una cantidad relativamente pequeña de la capa de hielo, es suficiente para haber provocado un aumento de la elevación del continente, al igual que Islandia al final de la última era de hielo, dijo Edwards a Live Science. Islandia atravesó un período de mayor volcanismo durante ese tiempo, potencialmente debido al rebote de la corteza después de que el hielo ya no lo pesaba. El mismo resultado podría convertirse en una preocupación para la Antártida occidental, dijo Edwards, "aunque realmente no entendemos esa área lo suficientemente bien como para saberlo con certeza".
Casquetes de hielo y campos de hielo
Los casquetes polares son capas de hielo de menos de 20,000 millas cuadradas (50,000 km cuadrados). Estas estructuras de hielo generalmente se forman en regiones polares que son en su mayoría planas y a gran altitud, según NSIDC. Islandia, por ejemplo, está cubierta principalmente por casquetes polares. La capa de hielo de Vatnajökull en el lado este de Islandia es la capa de hielo más grande de Europa, abarca aproximadamente 3,127 millas cuadradas (8,100 km cuadrados) y tiene un grosor promedio de 400 metros.
Los campos de hielo y las capas de hielo son muy similares en tamaño y ubicación, y solo difieren en la forma en que el flujo de hielo está influenciado por su entorno, según el Servicio de Parques Nacionales (NPS). Los campos de hielo contienen montañas y crestas que salen de la superficie del hielo y alteran la forma en que fluye el hielo, como una gran roca que se asoma por encima de la superficie de una corriente, haciendo que el agua fluya a su alrededor. Los casquetes de hielo, por otro lado, se construyen sobre cualquier terreno y se extienden desde su centro.
Hielo melange
Una mezcla de hielo es esencialmente un fango gigante que se forma dentro de los fiordos glaciales que están formados por hielo marino, icebergs y los parientes más pequeños de los icebergs, según Burton. La mélange se forma cuando las corrientes oceánicas o los vientos superficiales no logran mover la masa de hielo fuera del fiordo, formando un límite parcial entre el glaciar y el océano.
Las mezclas de hielo se consideran el material granular más grande del mundo debido a la gran cantidad de sedimentos y líquidos suspendidos que se encuentran dentro del hielo, dijo Burton.
Debido a que las mezclas de hielo no son hielo sólido, el agua oceánica relativamente más cálida puede filtrarse a través del hielo hasta la cara del glaciar. Esta característica significa que la mezcla de hielo tiene una gran influencia en cuánto se rompe un glaciar y cuánta agua dulce ingresa al fiordo.
Congelador
Según la NSIDC, la mayoría de las plataformas de hielo de la Tierra se encuentran alrededor de la costa de la Antártida, pero también se pueden encontrar en cualquier lugar donde el hielo terrestre, como un glaciar, fluya hacia el océano frío. Los estantes están hechos de capas flotantes de hielo que se conectan a una masa de tierra. Se forman cuando el hielo fluye lentamente desde los glaciares y las corrientes de hielo hacia el océano, pero el hielo no se derrite de inmediato debido a las bajas temperaturas del océano. Los estantes se acumulan a partir del hielo adicional que fluye de los glaciares.
Corrientes de hielo
Las corrientes de hielo son ríos de capas de hielo que fluyen relativamente más rápido que el hielo circundante, por lo general, se mueven aproximadamente 800 metros por año, en promedio.
El glaciar Jakobshavn en Groenlandia, el glaciar de flujo más rápido del mundo, a veces se clasifica como una corriente de hielo. Según un artículo de 2014 publicado en la revista Cryosphere, Jakobshavn se mueve a una velocidad de aproximadamente 10.5 millas (17 km) por año.
Hielo marino
El hielo marino es agua salada congelada y se encuentra en océanos polares remotos. Cubre aproximadamente 9.65 millones de millas cuadradas (25 millones de kilómetros cuadrados) de la Tierra por año en promedio, según NSIDC.
El hielo marino es vital para los ecosistemas y el clima de las regiones polares y también puede influir en la circulación oceánica y el clima, según el Observatorio de la Tierra de la NASA. Estos trozos de hielo de agua salada reducen la erosión de las plataformas de hielo y los glaciares cerca de las costas al minimizar las olas y el viento, y crean una superficie aislante para reducir la evaporación del agua y la pérdida de calor a la atmósfera. Durante los meses de verano más cálidos, el derretimiento del hielo marino libera nutrientes al océano y expone la superficie del océano a la luz solar, lo que estimula el crecimiento del fitoplancton, que es la base de la red alimentaria marina.
A medida que el clima de la Tierra experimenta cambios rápidos, el hielo marino se ha derretido a un ritmo más rápido de lo que puede volver a congelarse. Esto es especialmente evidente en el Ártico, donde las temperaturas del océano y la tierra están aumentando más rápido que en cualquier otro lugar de la Tierra, dijo Edwards.
Snowball Earth
La Tierra congelada, apodada Snowball Earth, se refiere a períodos de tiempo en el registro geológico cuando la mayoría, si no todo, del planeta estaba congelado, según el Dartmouth Undergraduate Journal of Science.
"Cuatro glaciaciones, hace entre 750 y 580 millones de años, pueden haber sido tan severas que toda la superficie de la Tierra, de polo a polo, incluidos los océanos, se congeló por completo", dijo Hage. "Una vez que los océanos polares comenzaron a congelarse, se reflejó más luz solar en las superficies de hielo blanco y se amplificó el enfriamiento".
Los científicos estiman que la temperatura promedio en la Tierra cayó a menos 58 grados Fahrenheit (menos 50 grados Celsius) durante estos períodos y que el ciclo del agua (el ciclo en el que el agua pasa entre la atmósfera, la tierra y los océanos) se cierra.
Pero existe cierto debate sobre si la Tierra estaba completamente congelada o si todavía había parches de agua fangosa o abierta en el ecuador donde la luz solar podía ingresar al agua y permitir que algunos organismos sobrevivieran.
Los científicos creen que en algún momento, los niveles de dióxido de carbono aumentaron en la atmósfera, probablemente debido a los volcanes, que aumentaron la temperatura lo suficiente como para reiniciar el ciclo del agua. La mayor cantidad de vapor de agua en el aire, además del dióxido de carbono, desencadenó un período de calentamiento descontrolado, aumentando las temperaturas globales a 122 grados F (50 grados C) en unos pocos cientos de años, dijo Hage. Los ligeros cambios de luz en la órbita de la Tierra o la inclinación axial eventualmente llevaron la temperatura promedio del planeta a la temperatura actual de soporte de vida de 58.6 grados F (14.9 grados C).
La investigación sugiere que una gran explosión de vida, conocida como la explosión del Cámbrico, ocurrió al final del período de bola de nieve, según el Museo de Paleontología de la Universidad de California. Es el primer período conocido dentro del registro fósil en el que los principales grupos de animales (como los braquiópodos y los trilobites) aparecen por primera vez en un período de tiempo geológicamente breve (aproximadamente 40 millones de años).
