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Cambio climático

XLV Nuevo método para medir hielo marino en el Ártico

Juan Carlos Tellechea
lunes, 26 de septiembre de 2022
Vista actual de la zona donde se encontraba el témpano MOSAiC © 2022 by Esther Horvath Vista actual de la zona donde se encontraba el témpano MOSAiC © 2022 by Esther Horvath
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Un equipo internacional de científicos, en el que participa el Instituto Alfred Wegener – Centro Helmholtz de Investigación Polar y Marina (AWI), ha desarrollado un método para estimar el grosor y el volumen del hielo marino del Océano Glacial Ártico a partir de datos satelitales durante todo el año. Con este nuevo sistema se puede registrar, en consecuencia, también en verano el espesor del hielo marino del Ártico. Este océano se ha calentado mucho más rápido que el resto del mundo en las últimas décadas, con efectos para el hielo marino.

Para determinar el grosor de las masas de hielo en la región del Polo Norte, los investigadores utilizan principalmente los satélites. Sin embargo, este método alcanza sus límites en verano, ya que los procesos de fusión en la parte superior del hielo dificultan las mediciones desde el espacio.

Cálculos

El avión de investigación Polar 6 del Instituto Alfred Wegener vuela sobre el Océano Ártico durante el estudio del espesor del hielo "IceBird". © 2022 by Esther Horvath.El avión de investigación Polar 6 del Instituto Alfred Wegener vuela sobre el Océano Ártico durante el estudio del espesor del hielo "IceBird". © 2022 by Esther Horvath.

Un equipo internacional en el que participa el Instituto Alfred Wegener ha desarrollado un método que, por primera vez, permite determinar los cambios en el espesor del hielo marino del Ártico para los años 2011 a 2021, incluso en los meses de verano.

Los datos son especialmente importantes para el transporte marítimo en el Ártico y mejorarán notablemente la calidad de las previsiones meteorológicas y sobre el hielo, según informan los investigadores en un artículo de portada del número actual de la revista científica Nature.

Desde la década de 1980, los satélites se utilizan para medir el espesor del hielo en el Ártico. Pero la técnica solo funciona en el invierno ártico, de octubre a abril, cuando el hielo y la nieve están fríos y secos.

Los problemas

El Dr Jack Landy, autor principal del estudio del Departamento de Física y Tecnología de la Universidad de Tromsø (UiT), Noruega, explica que:

En los meses de verano, los satélites quedan cegados por los charcos de nieve y agua de deshielo que se acumulan en la superficie del hielo marino. Entonces ya no pueden distinguir entre el hielo que se derrite y el agua. Sin embargo, el conocimiento del grosor del hielo marino en verano es importante para hacer previsiones sobre el tiempo y el clima futuros y para reducir los riesgos de seguridad de los proyectos y la navegación en el Ártico.

Inteligencia artificial

Vista del Océano Ártico desde el avión Polar 6 del Instituto Alfred Wegener. © 2022 by Esther Horvath.Vista del Océano Ártico desde el avión Polar 6 del Instituto Alfred Wegener. © 2022 by Esther Horvath.

Así que el equipo de investigación, dirigido por Landy, utilizó la inteligencia artificial para examinar los datos anteriores de los satélites y ver cuándo registraban el hielo y cuándo el océano. Utilizando un método de aprendizaje profundo y simulaciones numéricas, lograron por primera vez determinar el espesor del hielo con suficiente precisión desde el espacio a partir de estos datos, incluso durante la fase de fusión en los meses de verano. Esto ha dado lugar a un conjunto de datos que, por primera vez, muestra el grosor del hielo marino en todo el Ártico y a lo largo de todo un año.

Los datos

Gracias a las mediciones comparativas, el grupo pudo evaluar la precisión del nuevo método desarrollado. Gran parte de estos datos proceden de las campañas IceBird del Instituto Alfred Wegener, Centro Helmholtz de Investigación Polar y Marina (AWI).

Según el Dr Thomas Krumpen, climatólogo del AWI y coautor del estudio:

Con los aviones polares del AWI recogemos información sobre la composición y las propiedades del hielo ártico y sus cambios a lo largo del tiempo. Las mediciones de los aviones son muy precisas y cubren grandes áreas. Por lo tanto, son especialmente adecuados para la validación.

Comprender mejor los procesos

Los nuevos datos satelitales sobre el grosor del hielo en verano se utilizarán ahora en las previsiones sobre el hielo marino para hacer afirmaciones más precisas sobre la extensión y el volumen del hielo en verano mucho antes.

Con los datos de todo el año y de todo el Ártico, obtenemos conocimientos completamente nuevos sobre las interacciones entre la atmósfera y el océano. Los resultados son también de gran importancia para la navegación en el Ártico y para las futuras previsiones meteorológicas y climáticas. (Dr Thomas Krumpen)
Con los nuevos datos de los satélites, por fin podemos hacer previsiones sobre el hielo marino basadas en su espesor, no sólo para el invierno sino también para el verano. Esto reducirá los riesgos de seguridad para los buques y los barcos de pesca. Podemos predecir si habrá o no hielo en un lugar concreto en septiembre midiendo el grosor del hielo en mayo. (Dr Jack Landy)

Según el profesor Michel Tsamados, del University College de Londres, también coautor del estudio:

Los nuevos datos pueden mejorar no solo las predicciones a corto plazo del tiempo en las latitudes medias, sino también las previsiones a largo plazo del clima futuro.
Publicación original

El Instituto Alfred Wegener realiza investigaciones en las regiones polares y en los océanos de latitudes medias y altas. Como uno de los 18 centros de investigación de la Asociación Helmholtz, coordina la investigación polar alemana y proporciona buques como el rompehielos de investigación Polarstern y estaciones para la ciencia internacional.

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