El papel de la interacción hielo-océano en la evolución pasada del manto de hielo de Groenlandia

• Autores: Ilaria Tabone
• Directores de la Tesis: Alexander James Robinson (dir. tes.), María Luisa Montoya Redondo (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Complutense de Madrid ( España ) en 2019
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • The role of ice-ocean interactions in the past evolution of the Greenland ice sheet
• Tribunal Calificador de la Tesis: María Belén Rodríguez de Fonseca (presid.), Fátima Martín Hernández (secret.), Johannes Fürst (voc.), Jaime Otero García (voc.), Heiko Goelzer (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Física por la Universidad Complutense de Madrid
• Materias:
  • Ciencias de la tierra y del espacio
    • Climatología
      • Paleoclimatología
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Docta Complutense (pdf)
• Resumen
  • español

    La evaluación de la respuesta de la capa de hielo de Groenlandia (GrIS) a las variaciones oceanicas es crucial para comprender su pasado y limitar su evolución futura en un clima cambiante. Observaciones recientes que relacionan la pérdida masiva de hielo observada en el GrIS con el calentamiento del Atlántico Norte demuestran que el océano desempeña un papel importante en la evolución actual del GrIS. Sin embargo, subsisten todav¿¿a incertidumbres acerca de su funcion en el pasado. Esta tesis tiene por objeto evaluar el papel de los cambios oceánicos del pasado en la evolución del GrIS a lo largo del último ciclo glacial. En particular, el objetivo de este estudio es investigar la sensibilidad del GrIS a las variaciones de temperatura pasadas en el océano tanto a escalas de tiempo orbitales como milenarias desde una perspectiva de modelización. Para ello, se realizan simulaciones paleoclimáticas del GrIS utilizando un modelo tridimensional, h¿¿brido y termo-mecánico de la capa de hielo para el último ciclo glaciar. Este modelo cuenta con una parametrización de la fusión basal en la interfaz hielo-océano, la cual, ya que se construye como una función lineal de la temperatura oceánica, permite estudiar el efecto de la variación de las temperaturas oceánicas sobre la evolución pasada del GrIS. Finalmente, investigando la respuesta del GrIS a estas fluctuaciones de fusión basal se evalua el papel del océano en la evolución pasada del GrIS. Un primer estudio aborda la sensibilidad del GrIS a las variaciones oceánicas en escalas de tiempo glaciales-interglaciales. Los resultados sugieren que el forzamiento oceánico es uno de los principales impulsores de la evolución pasada del GrIS a escala temporal glacial-interglacial. En particular, la modelización de la evolución del GrIS sin tener en cuenta el océano limita el acuerdo entre simulaciones del modelo y reconstrucciones paleoclimáticas, lo que sugiere la necesidad de incluir variaciones oceánicas en la modelización del GrIS en el pasado. El segundo estudio investiga la influencia del océano en la evolución del North East Greenland Ice Stream (NEGIS) durante el último periodo glacial (LGP). Aqu¿¿ se realizan simulaciones paleoclimaticas en alta resolución espacial para investigar el efecto que las variaciones orbitales en las condiciones oceánicas pueden haber tenido en la fluctuación del margen del NEGIS en el LGP. Los resultados sugieren que forzar el modelo con un océano activo no sólo permite que la posición del margen del NEGIS fluctúe durante el LGP, sino que desencadena la retirada del NEGIS durante el MIS-3 de manera similar a la sugerida por las reconstrucciones. Por lo tanto, los cambios en las temperaturas oceánicas son fundamentales para impulsar la evolución pasada del margen de NEGIS. Un terzer trabajo estudia el efecto de la variabilidad oceánica a escala milenaria, asociada a eventos Dansgaard-Oeschger (D-O), sobre la evolución del GrIS a lo largo del LGP. Los resultados sugieren fluctuaciones del volumen de hielo de más de 1,5 m en Equivalente del Nivel del Mar (SLE) durante los eventos más abruptos, lo que indica una fuerte sensibilidad del GrIS a las variaciones oceánicas a escala milenial. Estos resultados demuestran entonces que la variabilidad oceánica a escala milenaria asociada a los eventos D-O ha influido fuertemente la evolución del GrIS en el LGP. Todos los estudios realizados en esta tesis apuntan al océano como motor fundamental de la evolución del GrIS a lo largo del pasado, en diferentes escalas temporales y distancias espaciales. Por lo tanto, esta tesis indica que la consideración del océano como una fuerza activa deber¿¿a ser un requisito esencial para los estudios de modelización que aspiran a investigar la evolución pasada del GrIS.

  • English

    Assessing the response of the Greenland Ice Sheet (GrIS) to climate variations is crucial to understand its past and constrain its future evolution under a changing climate. On one hand, the evidence of atmospheric warming observed since the last century has strongly demanded a major understanding of the sensitivity of the GrIS to atmospheric temperature variations, leading to extensive investigation of this topic in the past. On the other hand, only recent evidence connecting GrIS mass loss to warming North Atlantic waters has driven the attention to the potential role of a changing ocean on the GrIS evolution, an aspect that has been overlooked for a long time. Starting from this evidence, several studies have been dedicated to understanding the interactions between the current GrIS evolution and the surrounding ocean. However, although we are now aware that the ocean plays a non-negligible role in shaping the configuration of the present-day GrIS, many uncertainties remain about its role in the past...