Zona de hielo azul

Una zona de hielo azul es un área cubierta de hielo en la Antártida donde el transporte de nieve impulsado por el viento y la sublimación dan como resultado una pérdida neta de masa de la superficie del hielo en ausencia de fusión, formando una superficie azul que contrasta con la superficie blanca antártica más común. Estas zonas de hielo azul se forman típicamente cuando el movimiento tanto del aire como del hielo se ve obstruido por obstáculos topográficos, como montañas que emergen de la capa de hielo , generando condiciones climáticas particulares donde la acumulación neta de nieve es superada por la sublimación impulsada por el viento y el transporte de nieve.

Solo alrededor del 1 % de la superficie de hielo antártica puede considerarse hielo azul, pero estas zonas han despertado interés científico debido a la gran cantidad de meteoritos que se acumulan en ellas. Estos meteoritos caen directamente sobre el hielo azul y permanecen allí, o bien caen en otras partes de la capa de hielo y son transportados hasta el hielo azul por el flujo de hielo . Además, se ha obtenido hielo de hasta 2,7  millones de años de antigüedad de las zonas de hielo azul. En ocasiones, estas zonas se utilizan como pistas de aterrizaje para aeronaves.

Las áreas de hielo azul tienen una apariencia generalmente lisa y a menudo ^{[ 1 ]} ondulada, un color azul ^{[ 2 ]} y una escasez de burbujas en el hielo. ^{[ 3 ]} Este color azul claro es consecuencia de la absorción de luz por el hielo y las burbujas de aire encerradas en él , y es el origen del nombre "área de hielo azul". Contrasta marcadamente con el color blanco de las llanuras antárticas ^{[ 4 ]} y puede verse desde el espacio y en imágenes aéreas, ^{[ 3 ]} mientras que la densidad del hielo azul hace que aparezca en las imágenes de radar como una forma de hielo oscura. ^{[ 5 ]} Las superficies festoneadas u onduladas tienen patrones superficiales casi regulares, aunque también existen áreas de hielo azul completamente lisas, ^{[ 6 ]} y el terreno incluso de las superficies onduladas presenta una rugosidad aerodinámica muy baja, quizás una de las más bajas de todas las superficies naturales permanentes. ^{[ 7 ]} Esto se debe a que la mayor parte de la resistencia aerodinámica es causada por anomalías superficiales de menos de un centímetro de longitud, no por formas irregulares más grandes. ^{[ 6 ]} Las estructuras de ondas se forman por sublimación. ^{[ 8 ]}

Se ha informado de la presencia de morrenas supraglaciares en zonas de hielo azul; ^{[ 9 ]} estas se forman cuando los detritos contenidos en un glaciar se acumulan en la superficie debido a la fusión o sublimación. ^{[ 10 ]} Son comunes las pequeñas depresiones en el hielo conocidas como agujeros de crioconita , que se forman donde las rocas se incrustan en el hielo, ^{[ 4 ]} pero están ausentes en zonas de hielo azul más montañosas. ^{[ 11 ]}

Las áreas típicas de hielo azul suelen presentar vientos catabáticos intensos , con vientos promedio que alcanzan los 80 kilómetros por hora (50 mph) y ráfagas de hasta 200 kilómetros por hora (120 mph) ; estos vientos pueden remover y absorber grandes cantidades de nieve. ^{[ 12 ]} Suelen ser más cálidas que las áreas cubiertas de nieve comparables, a veces hasta 6 °C (11 °F) , lo que permite identificarlas mediante imágenes de temperatura de brillo . Este calentamiento se debe al menor albedo del hielo azul en comparación con la nieve, lo que provoca que absorban más luz solar y se calienten más. ^{[ 13 ]} Las áreas de hielo azul también alteran el clima por encima de ellas. ^{[ 14 ]}    

Como se define comúnmente, las áreas de hielo azul muestran poca o ninguna evidencia de fusión, ^{[ 1 ]} excluyendo así los glaciares y lagos congelados en los Valles Secos Antárticos donde también se presenta hielo dominado por sublimación, pero que pueden ser más comparables a las áreas de ablación de los glaciares regulares . ^{[ 4 ]}

Las áreas de hielo azul fueron descubiertas por primera vez entre 1949 y 1952 por la Expedición Antártica Noruego-Británico-Sueca . ^{[ 15 ]} Se han identificado únicamente en la Antártida , ^{[ 4 ]} aunque se han reportado parches de hielo similares en Groenlandia ^{[ 4 ]} y el hielo azul está muy extendido en los glaciares de todo el mundo. ^{[ 16 ]} Las áreas de hielo azul constituyen solo alrededor del 1 % del hielo superficial antártico; ^{[ 3 ]} sin embargo, son localmente comunes ^{[ 11 ]} y están dispersas por todo el continente, especialmente en zonas costeras o montañosas, ^{[ 14 ]} pero no directamente junto a la costa. ^{[ 17 ]}

Se han encontrado en la Tierra de la Reina Maud , la cuenca del glaciar Lambert , las montañas Transantárticas y la Tierra de Victoria . ^{[ 18 ]} Las ubicaciones individuales en la Antártida incluyen áreas de las colinas Allan , ^{[ 11 ]} las montañas Reina Fabiola (el campo de hielo Yamato allí cubre un área de 4000 kilómetros cuadrados (1500 millas cuadradas ) y es la estructura de este tipo más grande), ^{[ 19 ]} Scharffenberg-Botnen ^{[ 20 ]} y las montañas Sør Rondane . ^{[ 4 ]} Su ubicación se ha correlacionado con presiones atmosféricas específicas , temperaturas ^{[ 21 ]} y una humedad relativa inferior al 100%. ^{[ 8 ]}  

Las zonas de hielo azul son regiones donde se elimina más nieve por sublimación o por el viento que la que se acumula por precipitación o transporte impulsado por el viento, ^{[ 2 ]} lo que lleva a la aparición de hielo (azul). En la mayor parte de la Antártida, la tendencia neta es a la acumulación de nieve, excepto en la Antártida costera donde ocurre el deshielo y en las zonas de hielo azul donde predomina la sublimación. ^{[ 1 ]} Esta sublimación ocurre a tasas de 3 a 350 centímetros por año (1,2 a 137,8 pulgadas /año) de equivalente de agua de nieve y se equilibra con el flujo de hielo, con la tasa de sublimación disminuyendo con la altitud ^{[ 20 ]} y aumentando con la temperatura. El verano también aumenta la tasa de sublimación, aunque todavía ocurre durante el invierno. ^{[ 22 ]} Los vientos eliminan la nieve que descansa en la superficie e incluso podrían erosionar el hielo expuesto, aunque la ocurrencia de erosión no está establecida con certeza ^{[ 23 ]} y el papel de la abrasión tampoco está claro. ^{[ 12 ]} 

Estas áreas existen incluso en las partes más frías de la Antártida, ^{[ 2 ]} y se caracterizan por altas velocidades medias del viento y bajas precipitaciones. ^{[ 19 ]} Una vez formadas, la superficie lisa impide la acumulación de nieve, ya que el viento la arrastra rápidamente, y el color azul aumenta la absorción de la luz solar y, por lo tanto, la sublimación; ambos fenómenos contribuyen a mantener la zona de hielo azul, y el transporte de aire cálido impulsado por el viento puede provocar que esta zona se expanda a sotavento. ^{[ 24 ]}

Las áreas de hielo azul son comunes en las regiones montañosas. Presumiblemente, la topografía irregular de la superficie obstruye el flujo de hielo y crea localmente condiciones atmosféricas adecuadas para el desarrollo de áreas de hielo azul. La topografía irregular no necesita estar expuesta en la superficie para generar áreas de hielo azul, ^{[ 11 ]} aunque debe tener un efecto en la topografía de la superficie del hielo para inducir la formación de áreas de hielo azul. En consecuencia, muchas áreas de hielo azul se forman cuando los espesores del hielo disminuyen, lo que se ha postulado que sucede durante los interglaciales ^{[ 24 ]} aunque en general la historia pasada de las áreas de hielo azul es poco conocida. Tales áreas pueden no haber existido en absoluto durante los tiempos glaciales cuando la capa de hielo era más gruesa. ^{[ 9 ]} Los cambios en las velocidades medias del viento causan fluctuaciones a corto plazo en la tierra cubierta por áreas de hielo azul. Se predice que el calentamiento global disminuirá las velocidades del viento en la Antártida causando una pequeña disminución en la superficie terrestre cubierta por áreas de hielo azul. ^{[ 25 ]} La contracción térmica del hielo azul puede causar sismos de hielo . ^{[ 26 ]} Hay evidencia de que los ecosistemas microbianos pueden formarse en el hielo azul, cuando hay crioconitas . ^{[ 27 ]}

Las zonas de hielo azul son conocidas principalmente por los meteoritos que se acumulan allí. Originalmente cayeron sobre hielo en otros lugares y fueron transportados por flujos de hielo hasta la zona de hielo azul, donde se acumulan ^{[ 2 ]} cuando el hielo que los contenía se erosiona; este mecanismo se ha comparado con una cinta transportadora que lleva meteoritos a las zonas de hielo azul. ^{[ 29 ]} Además, están representados los meteoritos que cayeron directamente sobre las zonas de hielo azul; debido a la gran antigüedad de la superficie, un número considerable de meteoritos puede acumularse incluso sin transporte impulsado por el hielo. ^{[ 30 ]} En 1999 se conocían más de 20 000 meteoritos de zonas de hielo azul, una gran parte del total de meteoritos conocidos en la Tierra. ^{[ 2 ]}

Los hallazgos de meteoritos ocurren solo en una minoría de todas las áreas de hielo azul ^{[ 16 ]} y se limitan principalmente a áreas de hielo azul continentales, mientras que las costeras tienden a carecer de meteoritos. ^{[ 3 ]} Esto podría reflejar el hecho de que a baja altitud el hielo que rodea a los meteoritos puede derretirse debido al calentamiento solar del meteorito, eliminándolo así de la vista. ^{[ 31 ]} Muchos meteoritos están amenazados por el cambio climático , que puede provocar que se derritan y se fusionen con el hielo subyacente. ^{[ 32 ]}

Las primeras investigaciones en zonas de hielo azul se realizaron durante la Expedición Antártica Noruego-Británico-Sueca de 1949-1952, seguidas de dos décadas de investigación principalmente geológica y geomorfológica. El descubrimiento de meteoritos en una zona de hielo azul de las montañas Yamato impulsó el interés científico y dio lugar a varios programas de recolección de meteoritos. Esto también propició un aumento de la investigación sobre las propiedades glaciológicas ^{[ 2 ]} y dinámicas de las zonas de hielo azul, y posteriormente sobre sus implicaciones meteorológicas y climatológicas. ^{[ 1 ]}

Las superficies duras, planas y lisas de las áreas de hielo azul se han utilizado como pistas de aterrizaje ( pistas de hielo azul ) en partes de la Antártida. ^{[ 14 ]} El hielo muy antiguo en las áreas de hielo azul se ha utilizado para reconstruir el clima pasado, y la resolución temporal puede ser mayor que en los núcleos de hielo profundos . ^{[ 14 ]} Las áreas de hielo azul son sitios candidatos para la perforación de núcleos de hielo con el objetivo de recuperar  hielo de 1,5 millones de años de antigüedad, ^{[ 33 ]}  se ha recuperado hielo de 2,7 millones de años de antigüedad de dichas áreas ^{[ 34 ]} y hielo aún más antiguo, que contiene burbujas de aire atrapadas, puede aflorar en algunas áreas de hielo azul. ^{[ 35 ]}