En este proyecto de investigación, proponemos utilizar la señal química (concentración de especies) y la composición isotópica del hielo marino, la nieve fresca, el firn y el hielo glaciar como indicador indirecto, o proxy, de la circulación atmosférica y su intensidad. Dado que esperamos lograr un buen modelo de la edad del hielo, podremos por lo tanto estudiar la variabilidad ambiental en el tiempo. En trabajos anteriores, hemos demostrado una alta variabilidad meteorológica de la región, la que dependería principalmente de la extensión del hielo marino, el régimen de vientos y las condiciones oceánicas. Proponemos que esta variabilidad se reflejará en la composición química de la capa de hielo que cubre la Península Antártica. Se logrará así una reconstrucción temporal de los cambios en el régimen de circulación atmosférica mediante el análisis geoquímico de un testigo de hielo.
Durante las últimas décadas, se observa que las condiciones atmosféricas y oceánicas están cambiando rápidamente y provocando un aumento del transporte de calor alrededor de la Península Antártica. La intensificación de los vientos del oeste, debido a un cambio positivo del Modo Anular del Sur (es decir, presiones atmosféricas más bajas en el cinturón costero de la Antártida y más altas en las latitudes medias), provocará una mayor transferencia de calor y humedad proveniente de las latitudes medias hacia la costa de la Antártida, así como un flujo de polvo. y partículas contaminantes antropogénicas transportadas desde las masas terrestres continentales del hemisferio sur.
El efecto de bloqueo de las montañas de la Península Antártica actúa como una barrera para la humedad produciendo un aumento de la acumulación en el lado oeste. Mientras que en el este, las corrientes de viento intensificadas, tras superar la barrera orográfica fluyen cuesta abajo, lo que genera un calentamiento de este aire seco debido a la compresión adiabática (efecto Föhn). Al mismo tiempo, el aumento de la circulación del viento parece tener un efecto positivo en la capa de hielo marino del sector marítimo de Amundsen-Ross. A medida que el nuevo hielo marino se expande, la sal salmuera expulsada durante su formación marina se transforma en “flores de escarcha” y otros precipitados sólidos de sal. En un escenario de mayores vientos, estos sólidos son transportados más efectivamente hacia el continente, donde se depositarían sobre la nieve fresca y se reflejarán en la concentración de sales e impurezas. Nuestro objetivo es determinar esta variabilidad en sales e impurezas durante al menos el último siglo en esta región, ya que se planea recuperar un testigo de hielo de profundidad media (150 m). Dado que esperamos un amplio rango de concentración elemental de las muestras (desde pg hasta %), utilizaremos un amplio conjunto de técnicas analíticas como: espectrometría de masas ICP de alta resolución, cromatografía iónica, espectroscopia láser óptica y otras técnicas complementarias de laboratorio y de campo. Entre estas últimas se cuenta el radar de penetración terrestre (GPR) y los sistemas GNSS de posicionamiento de alta presición.
Este proyecto es un esfuerzo conjunto entre socios científicos chilenos, británicos, estadounidenses y alemanes de instituciones científicas polares líderes con amplia experiencia en glaciología y glacioquímica.