La gran mayoría de los estudios de modelización de mantos de hielo se basan en representaciones simplificadas del ajuste isostático glacial (GIA, por sus siglas en inglés), que, entre otras limitaciones, no tienen en cuenta las variaciones laterales en el grosor de la litosfera y la viscosidad del manto superior. Sin embargo, en estudios del último ciclo glacial utilizando modelos 3D de GIA, se ha demostrado que esto tiene un impacto significativo en la dinámica de los sectores marinos de la Antártida, que probablemente serán los mayores contribuyentes al aumento del nivel del mar en los próximos siglos. Esta falta de exhaustividad se explica por el hecho de que los modelos 3D de GIA son computacionalmente costosos, rara vez de código abierto y requieren un esquema de acoplamiento complejo.

Para cerrar esta brecha entre los modelos de GIA “óptimos” y “viables”, proponemos aquí FastIsostasy, un modelo regional de GIA que captura las variaciones laterales en el grosor de la litosfera y la viscosidad del manto. Mediante el uso de transformadas rápidas de Fourier y un esquema híbrido de colocación para resolver su ecuación diferencial parcial subyacente, FastIsostasy puede simular 100,000 años de desplazamiento de la base en alta resolución en solo minutos de cálculo en un solo CPU, incluyendo los cambios en la altura de la superficie del mar debido a la redistribución de masa. A pesar de su malla 2D, FastIsostasy parametriza la viscosidad dependiente de la profundidad y, por lo tanto, representa en cierta medida la dimensión de la profundidad. FastIsostasy se compara aquí con soluciones analíticas, así como con soluciones numéricas 1D y 3D, y muestra un buen acuerdo con ellas. Para una simulación del último ciclo glacial, su error medio y máximo en el tiempo y el espacio es, respectivamente, inferior al 5 % y al 16 % en comparación con un modelo 3D de GIA. FastIsostasy es de código abierto, está documentado con muchos ejemplos y proporciona una interfaz sencilla para el acoplamiento con un modelo de capa de hielo. El modelo se evalúa aquí en función de su implementación en Julia, mientras que también se proporciona una versión en Fortran para permitir la compatibilidad con la mayoría de los modelos existentes de capas de hielo. La versión de Julia ofrece características adicionales, incluida una vasta biblioteca de métodos adaptativos de pasos de tiempo y soporte para GPU.

Swierczek-Jereczek, J., Montoya, M., Latychev, K., Robinson, A., Alvarez-Solas, J., and Mitrovica, J.: FastIsostasy v1.0 – a regional, accelerated 2D glacial isostatic adjustment (GIA) model accounting for the lateral variability of the solid Earth, Geosci. Model Dev., 17, 5263–5290, https://doi.org/10.5194/gmd-17-5263-2024, 2024.

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