¿Qué es la amplificación ártica?

La amplificación ártica o polar es el término que se utiliza para referirse al aumento de la temperatura en el Ártico. En esta región, el calentamiento es entre 2 y 4 veces más que la media global, según el periodo analizado. El Ártico es la zona del planeta que más se está viendo afectada por el cambio climático.

En concreto, el calentamiento del Ártico ha sido 3 veces más rápido que el calentamiento medio del planeta durante el periodo de 1971-2019. Aunque según estudios recientes se estima que desde 1979 el aumento de temperatura ha sido 4 veces mayor que la media global.

Simultáneamente, se ha observado un aumento en la frecuencia de fenómenos extremos meteorológicos en latitudes medias.

Actualmente, se estudia si estos dos procesos pueden estar relacionados. Y es que un menor gradiente térmico entre los polos y el ecuador podría suponer cambios en la dinámica atmosférica. 

¿Por qué ocurre la amplificación ártica? La retroalimentación

Un concepto básico ligado a la amplificación ártica es el de feedback o retroalimentación positiva. Los efectos de esta anomalía térmica a su vez facilitan que el calentamiento continúe acelerándose. La amplificación ártica puede manifestarse a través de la pérdida de hielo marino, glaciares, nieve y permafrost, cuya merma también contribuye al ascenso térmico.

Reducción del hielo marino

En las últimas tres décadas, la reducción del volumen de hielo marino marino en el Polo Norte ha registrado niveles sin precedentes. Se ha reducido a dos tercios del total.

La nieve se va acumulando sobre el hielo marino y posee una reflectancia de un 80%, es decir, su albedo es muy alto. Sin embargo, en las áreas libres de hielo los valores rondan el 7%. La primera consecuencia de la reducción del hielo marino es la disminución del poder de albedo en el Ártico.

Desde 1979, del 52% ha pasado al 48%, lo que ha provocado el aumento de la absorción de calor por parte de esta región.

Calor oceánico

El papel que desempeña el calor procedente del océano en la amplificación ártica parece ser el más importante. Se considera a la transferencia de calor entre el océano y la atmósfera como el mecanismo fundamental de la amplificación ártica. Depende de la estación del año:

• En verano y otoño: Hay más pérdida de hielo marino en los mares del Ártico. De este modo se acumula calor en la capa de mezcla oceánica, por el feedback entre el hielo marino y el albedo. Esta mayor absorción de energía favorece que la evaporación sea más activa y por tanto, un flujo de calor vertical hacia arriba. 

• En invierno: La mayor radiación entrante de onda larga provoca, un aumento de la temperatura en las capas más bajas de la atmósfera. Es en esta estación donde se producen los incrementos promedios más destacados por amplificación polar.

Algunos periodos de invierno muy destacables en el Ártico fueron los comprendidos entre diciembre y marzo tanto del año 2016 como de 2018. En esos años, las anomalías de temperatura de casi 6ºC. 

Pérdida del permafrost, factor clave en la amplificación ártica

El permafrost es una capa de la superficie terrestre que se encuentra permanentemente congelada. Pero no permanentemente cubierta de hielo o nieve que es propia de estas regiones.

Bajo esta capa de suelo congelado, se acumulan muchos compuestos orgánicos que son capaces de generar grandes cantidades de gases de efecto invernadero. Si este permafrost se pierde, enormes cantidades de CO2 y de CH4 pueden liberarse en esas regiones. Atrapando, de esta manera, energía y aumentando también así la temperatura del aire. 

Según estudios recientes, en el hemisferio norte, el permafrost se está descongelando mucho más rápido que lo que inicialmente se había previsto. 

El permafrost del planeta podría contener el doble de carbono que el que actualmente reside en la atmósfera. Por lo tanto, su liberación implica un aumento considerable de la concentración de compuestos formados por carbono. Por ejemplo, el dióxido de carbono y el metano.

Ausencia de fenómenos convectivos

El calentamiento de la atmósfera tiene una estructura vertical diferente dependiendo de la latitud: en los trópicos hay un acople de la temperatura entre los niveles superiores e inferiores de la troposfera. La liberación de calor latente presente en las nubes convectivas es un mecanismo muy efectivo para transportar la energía, de manera que existe un transporte de calor hacia la cima de la atmósfera.

Sin embargo, en el Ártico, el aire es frío y por tanto más denso cerca de la superficie y apenas se mezcla con el que se encuentra en las capas superiores.

La radiación es entonces el mecanismo principal de acoplamiento entre los distintos niveles. Por este motivo el calentamiento de la superficie queda atrapado en las zonas más bajas de la atmósfera.

En resumen, con el calentamiento de la superficie, la irradiación de energía hacia el  espacio es mayor en latitudes bajas mientras que en el Ártico el calentamiento queda concentrado en los niveles más bajos.

Amplificación ártica: teleconexiones asociadas

Un gran número de observaciones y de estudios apuntan a que la reducción del hielo marino en algunas zonas implica episodios de frío extremo durante el invierno en zonas continentales en latitudes medias, debido a cambios en la dinámica atmosférica.

Por otro lado, entre enero y junio de 2020 Siberia sufrió anomalías positivas de temperatura jamás observadas (datos desde 1950).

Fue una ola de calor prolongada y excepcional. Los incendios forestales fueron muy activos y hubo una marcada pérdida del permafrost. Estos impactos están asociados a deterioros graves del medioambiente.

La ola de calor de Siberia fue un evento meteorológico cuya causa probablemente encuentre su origen en la combinación de la amplificación ártica y la dinámica interna atmosférica. En la ciudad de Verkhoyansk se registraron 38°C a finales de junio, la mayor temperatura registrada en el Círculo Polar Ártico.

De acuerdo a un estudio de atribución posterior a este evento, en ausencia del calentamiento global, estas anomalías de temperatura observadas en el Ártico habrían sido 600 veces menos probables.

Consecuencias del calentamiento en el Ártico

El Ártico ha tenido un calentamiento de 0,75°C en la última década. Si la temperatura media global de la Tierra se acerca a un calentamiento medio de 2°C, en el Ártico podría ser de entre 4°C, e incluso 7°C, durante el invierno.

Las consecuencias del calentamiento tienen impacto a nivel global:

• Pérdida de hielo terrestre y marino.
• Amenaza de los ecosistemas y los medios de subsistencia tradicionales.
• Aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero por la pérdida de permafrost.
• Aumento del nivel medio del mar.

Comprender la amplificación ártica es uno de los grandes desafíos científicos que tendrá que enfrentar la humanidad en las próximas décadas. Para 2050, esta amplificación ártica podría ser aún mayor si no se toman las suficientes medidas de mitigación y eventos extremos como la ola de calor de Siberia, podrían  ser más frecuentes.

La cooperación internacional y el apoyo a las investigaciones científicas es clave para adaptarse a estos cambios. Pero también es importante desarrollar medidas que traten de mitigar y frenar la amplificación ártica.