Un análisis de 724 lagos del hemisferio norte identificó umbrales térmicos a partir de los cuales cada grado adicional de calentamiento acorta con mayor rapidez la temporada de hielo
Redactor: Luis Ortega
Editor: Eduardo Schmitz
Una investigación internacional determinó que la pérdida de hielo invernal en los lagos del hemisferio norte puede acelerarse abruptamente cuando la temperatura media del aire supera determinados umbrales. El hallazgo indica que numerosos lagos de latitudes medias se aproximan a condiciones en las que un calentamiento adicional relativamente pequeño ocasionaría reducciones desproporcionadas de su cubierta helada.
El estudio fue dirigido por científicos del Instituto de Geografía y Limnología de Nanjing de la Academia China de Ciencias, la Universidad Normal de Nanjing, la Universidad de Bangor y la Universidad de Regina. Los resultados se publicaron el 27 de julio de 2026 en Proceedings of the National Academy of Sciences.
Los investigadores analizaron registros sobre la formación y desaparición estacional del hielo, junto con datos de temperatura del aire, correspondientes a 724 lagos entre 2000 y 2022. El trabajo muestra que la respuesta de estas masas de agua al calentamiento no es lineal y que puede cambiar considerablemente después de alcanzar ciertos niveles térmicos.
El deshielo primaveral responde con mayor rapidez
El análisis reveló una marcada diferencia entre los dos extremos de la temporada helada. Las fechas de desaparición del hielo en primavera reaccionaron con mucha mayor sensibilidad al aumento de la temperatura que las fechas de congelación durante el otoño.
Esto significa que, conforme se calienta el clima, el hielo tiende a retirarse progresivamente antes en primavera, mientras que el retraso de la congelación otoñal avanza a un ritmo comparativamente menor. La combinación de ambos procesos reduce la duración total de la cubierta invernal.
La pérdida de hielo modifica mucho más que el aspecto superficial de un lago. La cubierta congelada limita el intercambio de energía con la atmósfera, regula la entrada de luz y condiciona la temperatura, la disponibilidad de oxígeno y la actividad biológica dentro del agua.
Investigaciones anteriores también han demostrado que los otoños más cálidos pueden retrasar la congelación y alterar la temperatura invernal bajo el hielo, lo que evidencia que los cambios estacionales producen respuestas complejas en los ecosistemas lacustres.
Los umbrales térmicos cambian la respuesta de los lagos
Los científicos identificaron varios umbrales de temperatura media invernal situados entre -13,7 °C y -6,8 °C. Mientras los lagos permanecen por debajo de esos valores, la reducción de la cubierta de hielo avanza de manera relativamente gradual.
Cuando la temperatura supera el umbral correspondiente a cada sistema, la respuesta cambia de régimen. A partir de ese punto, cada grado adicional de calentamiento puede provocar una disminución mucho mayor de la temporada helada.
Según el estudio, la sensibilidad fenológica —la medida de cuánto cambia la fecha de un acontecimiento estacional ante una variación térmica— puede aumentar hasta 22 veces después de cruzar esos límites. Esta aceleración explica por qué algunos lagos podrían perder hielo más rápidamente de lo previsto mediante relaciones climáticas lineales.
El primer autor, Zhou Jian, explicó que por debajo de los umbrales la cubierta responde progresivamente al calentamiento, pero que una vez superados el sistema entra en una condición diferente, en la que el efecto de cada grado adicional se vuelve desproporcionadamente mayor.
El clima pesa más que la forma o profundidad del lago
La investigación evaluó si la geometría, el tamaño o la profundidad de cada lago determinaban principalmente el punto en que se producía la aceleración. Los resultados atribuyeron un papel dominante a factores climáticos amplios, particularmente la temperatura del aire en invierno y el albedo de la superficie.
El albedo describe la proporción de radiación solar que refleja una superficie. El hielo y la nieve reflejan una cantidad elevada de energía, mientras que el agua abierta absorbe más calor. Cuando disminuye la cubierta congelada, puede aumentar la absorción de radiación y reforzarse localmente el calentamiento.
La forma y profundidad de los lagos continúan influyendo en su dinámica térmica, pero no explicaron por sí solas los umbrales identificados. Esta conclusión sugiere que cuerpos de agua con características físicas diferentes pueden experimentar transiciones semejantes cuando se encuentran bajo condiciones climáticas regionales comparables.
La vulnerabilidad de estos sistemas se relaciona con otros cambios ya observados en las aguas continentales. Un análisis de decenas de millones de observaciones satelitales mostró que la mayoría de los lagos estudiados ha experimentado cambios de color, una señal vinculada con transformaciones en la calidad del agua, las algas y la materia orgánica.
La temporada de hielo podría acortarse unos 40 días
Las proyecciones elaboradas por el equipo indican que, bajo un escenario de emisiones elevadas, la duración promedio de la cubierta invernal en los lagos del hemisferio norte podría reducirse aproximadamente 40 días hacia finales de este siglo.
La proporción de lagos que habría superado sus umbrales térmicos críticos aumentaría del 23% actual al 70% durante el mismo periodo. El cambio concentraría la vulnerabilidad en numerosos sistemas de latitudes medias, donde las temperaturas invernales se encuentran más cerca de los límites identificados.
Estas cifras corresponden a un escenario climático específico y no significan que todos los lagos perderán exactamente el mismo número de días de hielo. La respuesta individual dependerá de las condiciones regionales, la altitud, el clima local y la trayectoria futura de las emisiones de gases de efecto invernadero.
No obstante, el aumento proyectado en la cantidad de lagos que cruzarán los umbrales muestra que la pérdida de hielo puede intensificarse incluso antes de que desaparezca completamente la congelación estacional.
Consecuencias para el agua y los ecosistemas acuáticos
Una temporada de hielo más corta altera el equilibrio energético del lago y prolonga el periodo durante el cual el agua está expuesta directamente al viento y a la radiación solar. Esto puede modificar la mezcla de las capas de agua, las temperaturas estivales, la disponibilidad de nutrientes y la concentración de oxígeno.
Los cambios también pueden afectar el plancton, los peces y otros organismos cuyo ciclo biológico está sincronizado con la formación y retirada del hielo. Las especies adaptadas a inviernos prolongados podrían enfrentar condiciones diferentes en sus periodos de reproducción, alimentación y crecimiento.
El calentamiento de los sistemas lacustres ya está generando otros episodios extremos. Estudios recientes han documentado que las olas de calor en los lagos se están volviendo más intensas y duraderas, con posibles efectos sobre la calidad del agua y la estabilidad de las comunidades acuáticas.
La reducción del hielo puede favorecer además el desarrollo temprano o prolongado de ciertas algas, cambiar la transparencia del agua y modificar la liberación de gases desde los sedimentos. El alcance de estas respuestas varía entre lagos y requiere seguimiento local.
Las comunidades del norte también dependen del hielo estable
En numerosas regiones septentrionales, los lagos congelados forman parte de las rutas invernales utilizadas para transportar personas, alimentos, combustible y otros suministros. Una cubierta más delgada o de duración impredecible reduce el periodo seguro de circulación y aumenta el riesgo de accidentes.
La pérdida de estabilidad también afecta actividades tradicionales, pesca, recreación y conexiones entre comunidades aisladas. En algunos territorios, la infraestructura terrestre disponible no permite sustituir fácilmente las rutas temporales sobre el hielo.
Un estudio previo advirtió que la seguridad de los lagos congelados disminuirá con el calentamiento futuro, tanto por la reducción del espesor como por cambios en la composición y resistencia del hielo.
Los autores del nuevo trabajo señalan que estas consecuencias sociales deben considerarse junto con los efectos ecológicos. El cruce de un umbral térmico puede transformar no solo el funcionamiento del lago, sino también la relación de las poblaciones cercanas con el territorio durante el invierno.
Los modelos climáticos deben incorporar respuestas no lineales
El estudio propone un marco para representar la pérdida de hielo impulsada por umbrales, en lugar de asumir que todos los lagos responden proporcionalmente a cada incremento de temperatura. Esta distinción puede mejorar las proyecciones de los cambios en ecosistemas de agua dulce.
Los investigadores recomiendan incorporar estas sensibilidades no lineales en las siguientes generaciones de modelos climáticos y lacustres. Ignorarlas podría subestimar la velocidad de la transformación en regiones que están próximas a superar sus límites térmicos.
Las conclusiones también refuerzan la necesidad de ampliar los registros de congelación y deshielo. Los datos satelitales permiten cubrir extensas regiones, pero las observaciones locales continúan siendo importantes para medir el espesor, la estructura y la estabilidad de la cubierta.
La investigación no sostiene que todos los cambios sean irreversibles en cualquier escala temporal, pero advierte que los lagos pueden entrar en regímenes de hielo muy distintos después de atravesar sus umbrales. Reducir el calentamiento limitaría la cantidad de sistemas expuestos a esas transiciones aceleradas.
Fuentes referenciales:
Phys.org
Proceedings of the National Academy of Sciences
