Reportajes

Cambio climático

CIV Buque científico Polarstern en la Antártida Oriental

Juan Carlos Tellechea
lunes, 18 de diciembre de 2023
Icebergs en el Océano Austral © 2022 by Marlena Witte Icebergs en el Océano Austral © 2022 by Marlena Witte
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El buque científico Polarstern, cuya actividad puede ser seguida por internet, se encuentra en un viaje especial en la Antártida Oriental, para el seguimiento de la historia de la inestabilidad de la capa de hielo y su interacción con la circulación oceánica que investigan dos expediciones destacadas allí.

En la primera, de dos meses de duración y dirigida por GEOMAR, los trabajos oceanográficos, geocientíficos y biológicos serán los principales; la segunda, dirigida por la Universidad de Kiel, tiene un enfoque geocientífico y en ambas expediciones participan investigadores del Instituto Alfred Wegener. El cambio de personal y el avituallamiento del buque tendrán lugar en Hobart (Australia) a principios de febrero. Con ocasión de la primera escala del Polarstern en un puerto australiano, está previsto un intercambio con representantes de la ciencia y la política.

La capa de hielo de la Antártida Oriental, que puede alcanzar varios kilómetros de espesor, almacena masas de agua que pueden provocar una subida del nivel del mar de decenas de metros en escalas temporales de siglos, como ya ha ocurrido en anteriores periodos cálidos de la historia de la Tierra. Sin embargo, aún no se conocen bien las interacciones entre el hielo, el océano y la atmósfera en esta enorme región de importancia mundial.

Incertidumbre

Esta falta de conocimiento provoca una gran incertidumbre sobre la velocidad a la que podría subir el nivel del mar como consecuencia del calentamiento global provocado por el Hombre y sobre cómo cambiará la capacidad del Océano Antártico para absorber calor y dióxido de carbono atmosférico (CO2).

Para reducir estas incertidumbres, expertos de varios centros de investigación alemanes e internacionales han desarrollado un programa coordinado. Consta de tres expediciones Polarstern denominadas EASI-1, EASI-2 y EASI-3 (Inestabilidades de la Capa de Hielo de la Antártida Oriental). La primera tuvo lugar a principios de 2022 bajo la dirección del Instituto Alfred Wegener, Centro Helmholtz de Investigación Polar y Marina (AWI).

Los dos cruceros que comienzan ahora bajo la dirección del Centro Helmholtz GEOMAR para la Investigación Oceánica de Kiel y la Universidad de Kiel (CAU) completan el programa científico previsto.

Observaciones

El geoquímico de GEOMAR y jefe de la expedición, Dr Marcus Gutjahr explica que:

Probablemente, la característica más destacada de la expedición EASI-2 es que estamos vinculando estrechamente las observaciones modernas de la columna de agua con nuestro conocimiento de estados anteriores de la circulación del Océano Austral. Con este fin, estamos midiendo y tomando muestras del océano a lo largo de dos transectos, con especial atención a las secciones costeras de la Antártida Oriental que hasta ahora se han visto poco afectadas por el cambio climático antropogénico. Investigamos diversas propiedades químicas y físicas del agua marina en mar abierto y en aguas antárticas hasta el borde de la plataforma de hielo. Varios de estos parámetros nunca se han registrado en esta parte del océano Antártico.

En las mismas estaciones, el equipo de geología extrae testigos de sedimentos de hasta 25 metros de longitud del fondo marino. Al vincular los análisis de las propiedades actuales del agua de mar con la información que puede obtenerse de los sedimentos, el equipo espera obtener una visión fundamental de las condiciones ambientales regionales de los periodos cálidos y fríos del pasado.

Cuestiones

A partir de los núcleos de sedimentos marinos, podemos responder a cuestiones sobre el clima y la dinámica del hielo marino en el Pleistoceno, es decir hasta 2,5 millones de años atrás en la historia de la Tierra, 

afirma la doctoranda Vivian Sinnen, del AWI, quien participa por primera vez en una expedición del Polarstern a la Antártida y forma parte del equipo de Geología Marina, que utiliza las características biogeoquímica de los esqueletos de las diatomeas, por ejemplo, para sacar conclusiones sobre las temperaturas o la extensión del hielo marino en el pasado.

Por su lado, el Dr Lester Lembke-Jene, quien también forma parte del equipo de geología, añade que:

Estos sedimentos representan uno de los archivos climáticos más importantes para reconstruir las fases del calentamiento climático natural del pasado en el Océano Austral y comprender mejor los procesos asociados. Nos interesan especialmente los profundos cambios físicos y biogeoquímicos en los sistemas frontales oceánicos y la Corriente Circumpolar Antártica, la mayor corriente oceánica del océano mundial, que están estrechamente relacionados con estos cambios.

Historia de la Tierra

La zona de estudio ha actuado como interfaz central para el intercambio de gases y calor entre el océano profundo y la atmósfera durante más de 30 millones de años, y hoy es uno de los sumideros naturales más importantes de gases de efecto invernadero y calor antropogénicos.

La expedición EASI-3 se centrará en registrar las estructuras glaciares de la plataforma y el talud continental, por ejemplo las huellas fosilizadas de masas de hielo en el fondo marino. Gracias a las mediciones geofísicas, los investigadores dirigidos por el jefe de la expedición, el profesor Dr Sebastian Krastel, del Instituto de Geociencias de la Universidad de Kiel, podrán retroceder aún más en la historia de la Tierra. Este geofísico explica que:

Combinando distintos sistemas geofísicos de la Universidad de Kiel, el AWI y colegas australianos, podemos cartografiar estructuras del subsuelo a distintas profundidades con la mejor resolución posible. Esto nos permite mirar hasta 1000 metros en el fondo del mar e identificar estructuras características que nos permiten reconstruir diferentes estados de las capas de hielo en el pasado.

Mecanismos de control

Basándose en las mediciones geofísicas, durante la expedición EASI-3 también se llevará a cabo un amplio trabajo de geología marina. Por su parte, la profesora Dra Julia Gottschalk, también de la Universidad de Kiel, explica que:

Hasta ahora se dispone de muy poca información sobre los posibles mecanismos de control de las inestabilidades del hielo de la zona de trabajo, aunque cabe suponer que esta región reaccionará de forma especialmente sensible al futuro cambio climático. Por eso es tan valioso nuestro trabajo interdisciplinario.

El trabajo marino de ambas expediciones se complementará con el realizado en tierra por un equipo internacional de investigadores de la Universidad de Colonia, la Universidad Técnica de Dresde y colegas australianos. De este modo, los investigadores dispondrán de una conexión sin fisuras con el continente antártico.

Por primera vez en Australia

Con nuevas impresiones del mar o a la espera de la próxima expedición, algunos de los participantes en la expedición Polarstern se reunirán con colegas de la investigación australiana a principios de febrero de 2024. Habrá una recepción de celebración en Hobart, Tasmania, donde habrá un intercambio con instituciones científicas y grupos de interés político para marcar la primera escala del buque insignia de la investigación polar alemana en Australia. Tras una escala en Sudáfrica, el Polarstern emprenderá el viaje de vuelta y se espera que regrese a su puerto base de Bremerhaven a mediados de mayo.

Las expediciones de la EASI forman parte de la financiación orientada a programas (PoF) de la Asociación Helmholtz en el programa de investigación Cambiar la Tierra - Sostener nuestro futuro, en el que participan AWI y GEOMAR. 
Para la Universidad de Kiel, las expediciones suponen un importante impulso para la investigación en el marco del centro de investigación de la universidad, Kiel Marine Science (KMS). 
Los investigadores están financiados, entre otros, por el programa prioritario "Investigación Antártica" de la Fundación Alemana para la Investigación (DFG).

 

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