Thread by @ManoloAlonso1

Un efecto de la crisis climática actual es el aumento del nivel de los océanos. Hay titulares alarmantes sobre esto desde 1986. Mientras, muchos lo tildan de catastrofismo, “desmontando” la subida del nivel del mar con el principio de Arquímedes. ¿Estafa o realidad? Veámoslo. 🧵

1⃣ Responde a esta pregunta solo con tu intuición. Imagina que todo el hielo que hay flotando en los océanos ártico y antártico se fundiese, convirtiéndose en agua líquida. ¿Qué le ocurrirá al nivel del mar?

2⃣Esta misma pregunta se la hicieron a estudiantes de ESO, Bachillerato y Magisterio. Más del 90% respondió la opción C (>1 metro), que NO es la correcta. Vamos a ver por qué y de dónde viene el anunciado aumento importante del nivel del mar en este contexto de crisis climática.

3⃣Para obtener la respuesta partimos del principio de Arquímedes, formulado en el siglo III a.C.: “Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido experimenta una fuerza de empuje vertical hacia arriba igual al peso del fluido desalojado por el cuerpo”.

4⃣Entendamos el principio de Arquímedes en 3 tweets, con dibujos de la web del prof. Ángel Franco . Primero pensemos en una porción de fluido en equilibro con el resto. Ahí, el empuje = el peso. sc.ehu.es/sbweb/fisica/f…

5⃣Ahora reemplazamos esa porción por un cuerpo sólido y homogéneo. El empuje, debido a diferencia entre la presión inferior y superior del agua, tira hacia arriba. El peso trata de hundir al objeto. Haciendo un diagrama de fuerzas:

6⃣Si ahora sustituimos las presiones por el producto de densidades, la gravedad y la profundidad de la cara superior e inferior (x y x+h, respectivamente) y reordenamos, llegamos al principio de Arquímedes, que relaciona el empuje con el peso del fluido desplazado.

7⃣Con esto podemos entender por qué el hielo flota en el agua: es menos denso. Si lo sumergimos y lo dejamos libre, tendremos un empuje mayor que el peso; la fuerza resultante lleva al hielo a la superficie del agua, reduciendo el empuje hasta igualarlo con el peso.

8⃣Solo podemos llegar al equilibrio cuando el hielo se sumerge de tal forma que el peso del agua desalojada equivalga al peso del hielo. Como la densidad del hielo es un 92% de la del agua dulce, esto ocurrirá cuando el 92% del hielo esté sumergido en agua dulce.

9⃣Ojo, tengo que decir que para este cálculo hemos usado la densidad del agua dulce, luego veréis por qué y lo modificaremos para el agua salada. Siguiendo con la dulce (ej. hielo en un vaso de agua), veamos qué volumen ocupa ese hielo y el agua que se forma después.

🔟Por conservación de la masa, al derretirse el hielo la masa de agua debe ser igual a la del hielo original. Expresándolas en función del volumen, obtenemos que el volumen del agua líquida que produce la fusión del bloque de hielo es un 92% del volumen del hielo.

1⃣1⃣¡El volumen del agua aumenta justo el que ocupaba hielo que había sumergido, dejando el volumen total intacto! Lo podéis comprobar en casa. Echad unos hielos a un vaso con agua y esperad a que se fundan ¿A que no aumenta el volumen? A eso aludía el tweet negacionista, pero…

1⃣2⃣¿Y en el agua salada? Es más densa que la dulce mientras que, debido a ciertos procesos, la densidad del hielo marino es similar a la del hielo “dulce”. Por ello, la densidad del hielo sigue siendo la de antes pero el hielo se hunde algo menos en agua salada que en la dulce.

1⃣3⃣Por tanto, de 100 m^3 de hielo, 89.3 m^3 está sumergido en el agua salada. El cálculo anterior para el volumen de agua que genera ese hielo sigue valiendo. Al derretirse, genera 91.7 m^3 de agua, algo más que el volumen de agua que estaba desplazando en el mar.

1⃣4⃣ Es decir, en el agua salada sí hay un aumento de volumen cuando se derrite el hielo; unos 2.4 m3 por cada 100 m3 de hielo, pero es un aumento pequeño. Con este cálculo, el tema del nivel del mar casi no sería preocupante. ¿Le damos la razón a los negacionistas en esto? Ojalá

1⃣5⃣Mediante satélites se ha medido un aumento global del nivel del mar de 3-4 cm/año. Hay varios motivos. Primero, no hemos considerado la expansión del agua al calentarse. Se estima que 1/3 del aumento del nivel del mar se debe este factor. ¿Y el resto?sealevel.nasa.gov/understanding-…

1⃣6⃣Además del pequeño aporte del hielo oceánico que hemos visto, hay zonas con mucho hielo que NO flotan sobre el agua. Por ejemplo, Groenlandia. Ahí el hielo no desplaza ningún volumen de agua y por tanto, al fundirse, contribuye enteramente al aumento del nivel del mar.

1⃣7⃣La fuente principal de este hilo es el artículo “Análisis de algunas ideas alternativas relacionadas con el cambio climático”, de Jaime Carrascosa-Alís y colaboradores en la Revista Científica (ISSN 0124-2253). La educación ambiental es necesaria para entender y…

1⃣8⃣… comunicar correctamente el consenso científico sobre el cambio climático. Quien quiera leer el artículo completo, que trata muchos más temas relacionados, puede escribirme por privado. Os recomiendo también esta Web de la NASA: sealevel.nasa.gov/understanding-…

Nota: Con este hilo no pretendo minimizar el impacto de la pérdida de hielo en el Ártico y en la Antártida. Más allá de su efecto en los ecosistemas de la zona, hay un efecto físico obvio; el hielo refleja muy bien la luz del Sol y perderlo ahonda más en el calentamiento global.

PD: Si queréis ver una forma parecida de calcular cambio de volumen debido al derretimiento del hielo, esta vez para responder a si puedes añadir hielo en tu cuenco de gazpacho a rebosar, echadle un vistazo al hilo de @IsabelIsamoren

@IsabelIsamoren Con esto termina mi primer hilo mensual de este curso. Espero que os haya gustado, si es así, dadle a RT y esas cosas. A partir de ahora voy a terminar con una canción mínimamente relacionada que me guste; hoy os dejo con “Dark Water”. Hasta la próxima!🧊

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