Evaluación de métodos satelitales para estimar la profundidad de lagos supraglaciares en el suroeste de Groenlandia

Resumen. Los lagos supraglaciares se forman en la capa de hielo de Groenlandia durante la temporada de deshielo (de mayo a octubre) cuando el agua de deshielo se acumula en depresión superficiales en el hielo. Los lagos supraglaciares pueden actuar como un control sobre la dinámica del hielo, ya que, dado un volumen de agua suficientemente grande y un régimen de tensión favorable, puede ocurrir la hidrofractura del lago, lo que permite la transferencia de agua de la superficie del hielo a la roca base, donde puede lubricar la base. La profundidad (y por ende el volumen) de estos lagos se estima típicamente aplicando una ecuación de transferencia radiativa (ETR) a imágenes ópticas de satélite. Este método se puede utilizar a gran escala en toda la capa de hielo, pero está poco validado debido a la escasez de datos de profundidad in situ. Aquí intercomparamos la detección de la profundidad de lagos supraglaciares mediante modelos digitales de elevación ArcticDEM, refracción de fotones ICESat-2, y la ETR aplicada a imágenes de Sentinel-2 a través de cinco lagos en el suroeste de Groenlandia. Encontramos un buen acuerdo entre los enfoques ArcticDEM y ICESat-2 (r de Pearson = 0.98) pero descubrimos que la ETR sobreestima la profundidad del lago en un 153 % utilizando la banda verde (543–578 nm) y subestima la profundidad del lago en un 63 % utilizando la banda roja (650–680 nm). La incertidumbre paramétrica en las estimaciones de la ETR es sustancial y está dominada por la incertidumbre en las estimaciones de reflectancia en el fondo del lago, que se derivan empíricamente. La incertidumbre en las estimaciones de la profundidad del lago se traduce en una mala comprensión del volumen total del lago, lo que podría significar que la probabilidad de hidrofractura está mal restringida, lo que a su vez afecta las predicciones de la velocidad del hielo. Estudios adicionales en laboratorio para restringir la pérdida de radiancia espectral en la columna de agua e investigaciones sobre los posibles efectos del crioconito en la reflectancia del fondo del lago podrían mejorar la ETR en su formato actual. Sin embargo, también sugerimos que futuros trabajos deberían explorar enfoques multi-sensor para derivar la profundidad del lago a partir de imágenes ópticas de satélite, lo que podría mejorar las estimaciones de profundidad y, sin duda, resultaría en incertidumbres mejor restringidas.