Calentamiento oceánico subsuperficial a escala milenaria a orbital y formación de polinias frente a Dronning Maud Land durante la última glaciación

Por qué importa el calor oculto bajo el hielo antártico

Al imaginar la última edad de hielo pensamos en un mundo helado e inmutable. Sin embargo, bajo el hielo marino que rodea la Antártida, el océano distaba mucho de estar inmóvil. Este estudio explora las profundidades del mar de Weddell, frente a Dronning Maud Land en la Antártida oriental, y encuentra que pulsos de agua relativamente cálida ascendieron repetidamente hacia la superficie, abriendo grandes zonas de agua libre de hielo llamadas polinias. Estas liberaciones de calor ocultas no derritieron la capa de hielo; posiblemente contribuyeron a su crecimiento. Comprender cómo funcionó esta antigua interacción entre océano, hielo y atmósfera es crucial para predecir cómo los océanos cálidos de hoy podrían remodelar la Antártida y el nivel del mar global.

Una cápsula temporal oceánica única en el lecho marino

Los investigadores recuperaron un largo testigo sedimentario del Bungenstock Plateau, una elevación submarina en el sector oriental del mar de Weddell, a unos 70 kilómetros al norte del borde actual de la plataforma continental antártica. En este núcleo, el lodo y las diminutas conchas de microorganismos planctónicos llamados foraminíferos (específicamente Neogloboquadrina pachyderma) se acumularon casi de forma continua entre hace 75.000 y 20.000 años, abarcando gran parte de la última glaciación. Esas conchas conservan sutiles huellas químicas del agua en la que crecieron. Midiendo varias señales independientes en las conchas —isótopos de oxígeno y carbono, relaciones magnesio/calcio y raros isótopos “agrupados”—, el equipo reconstruyó cambios en la temperatura subsuperficial, la salinidad y los nutrientes en los 50–150 metros superiores del océano durante decenas de miles de años.

Agua cálida al acecho bajo una superficie fría

Hoy, la capa superior del Océano Austral está estratificada: una capa superficial muy fría y relativamente dulce se sitúa sobre una masa más salina y algo más cálida conocida como “Warm Deep Water” (agua profunda cálida). El contraste de densidad entre estas capas mantiene el agua cálida en profundidad y ayuda a proteger las plataformas de hielo costeras del derretimiento. El testigo sedimentario muestra que durante la última glaciación este equilibrio se alteró repetidamente. Los indicadores revelan episodios en los que las temperaturas a 50–150 metros bajo la superficie aumentaron alrededor de 1–2 °C al mismo tiempo que las temperaturas del aire en la Antártida se enfriaban. Estos episodios de calentamiento subsuperficial también coincidieron con condiciones más salinas y ricas en nutrientes, lo que indica que la masa de agua profunda y cálida había ascendido hacia profundidades donde vivían los foraminíferos.

Polinias antiguas abriéndose en un mar helado

Durante las fases más frías de la última glaciación —especialmente alrededor de 72–63, 58–55, 52–48, 43–40 y 38–20 mil años atrás— la evidencia apunta a que el agua profunda cálida se acercó más a la superficie. Los autores proponen que esta reorganización vertical del calor y la salinidad debilitó repetidamente la estratificación de densidad y fomentó la formación de polinias de aguas abiertas frente a Dronning Maud Land, aun cuando el hielo marino era extenso y grueso en otras zonas. En esas polinias, el hielo marino no podía formarse ni persistir con facilidad porque el calor emergía desde abajo y se escapaba a la atmósfera. Indicios independientes respaldan este cuadro: otros testigos sedimentarios en la región muestran productividad inusualmente alta y buena preservación de conchas durante tiempos glaciares, y fósiles de colonias de petreles nivales en tierra indican que debía existir agua abierta dentro de su reducido rango de búsqueda pese a la mayor extensión del hielo marino.

Vientos, hielo y océanos distantes como cómplices

El estudio vincula estas polinias recurrentes a una red de fuerzas interactivas que operan en distintas escalas temporales. En escalas orbitales de unos 41.000 años, los cambios en la inclinación de la Tierra modificaron el contraste entre climas de baja y alta latitud. Períodos de baja inclinación reforzaron las diferencias térmicas entre trópicos y polos, favoreciendo vientos del oeste más fuertes y una mayor entrada de agua profunda cálida en el giros del mar de Weddell. Al mismo tiempo, la extensa banquisa glaciar y los fuertes vientos katabáticos descendentes de una mayor capa de hielo antártica ayudaron a atrapar calor en profundidad hasta que la capa superior del océano se volvió lo bastante inestable para desembocar en remezcla. En escalas más cortas, milenarias, los calentamientos subsuperficiales en el Océano Austral tendían a ocurrir cuando la Circulación Meridional de Vuelco del Atlántico —un componente clave de la circulación oceánica global— era fuerte. Esto sugiere un vínculo tipo balancín entre cambios climáticos en el Atlántico Norte y el Océano Austral.

Qué implica esto para las glaciaciones y nuestro futuro

Los autores concluyen que una “Polinia glacial de Dronning Maud Land” recurrente fue una característica habitual de la última glaciación, probablemente tan extensa como la Gran Polinia del Weddell observada en los años 70, pero operando durante miles de años en lugar de solo unos pocos. Al ventilar calor del océano a la atmósfera durante períodos fríos, estas polinias podrían haber incrementado las nevadas sobre la Antártida y engrosado la capa de hielo en el margen continental, aun cuando removían el océano profundo y potencialmente afectaban la circulación global y el almacenamiento de carbono. Aunque las polinias modernas vistas por satélite se forman bajo condiciones de fondo distintas, muestran que esta región sigue siendo muy sensible a pequeños cambios en los vientos, el hielo marino y la estructura oceánica. El pasado ofrece así una advertencia: cambios en el calor subsuperficial alrededor de la Antártida pueden reorganizar rápidamente el sistema hielo–océano, con consecuencias que pueden resonar a escala planetaria.

Cita: Pinho, T.M.L., Nürnberg, D., Nele Meckler, A. et al. Millennial-to-orbital-scale subsurface ocean warming and Polynya formation off Dronning Maud Land during the last glacial. Nat Commun 17, 2440 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-70498-w

Palabras clave: Polinias antárticas, Circulación del Océano Austral, calentamiento oceánico subsuperficial, último periodo glacial, Dronning Maud Land