• Home
  • Química
  • Astronomía
  • Energía
  • Naturaleza
  • Biología
  • Física
  • Electrónica
  •  science >> Ciencia >  >> Naturaleza
    Conectando el mar con el cielo en el Ártico alto

    Crédito:Universidad de Estocolmo

    ¿Qué importancia tiene la microbiología marina para las nubes en el verano del Ártico alto y qué importancia tiene esta conexión para el clima de la región? Este es un enfoque clave de una expedición de investigación sobre el rompehielos sueco Oden que tendrá lugar en el alto Ártico este verano, donde la Universidad de Estocolmo asumirá un papel de liderazgo.

    Que el clima del Ártico está cambiando rápidamente es algo que todos pueden ver. En efecto, el Ártico se está calentando a un ritmo de casi el doble del promedio mundial. Sin embargo, Nuestra comprensión de qué es exactamente lo que controla este rápido cambio climático y la medida en que el clima del Ártico continuará cambiando en el futuro es mucho más limitada y una serie de preguntas clave siguen sin respuesta. Por ejemplo, ¿Cuáles son las consecuencias de la dramática pérdida de hielo marino en verano para el clima ártico? ¿Continuará desapareciendo el hielo a medida que el océano absorba cantidades cada vez mayores de radiación solar? ¿O las condiciones podrían volverse más favorables para la actividad biológica y la formación de nubes asociada? con una subsiguiente reducción en la cantidad de radiación solar capaz de alcanzar la superficie del océano, posiblemente contrarrestar el derretimiento del hielo? Son preguntas como estas las que motivan una expedición de investigación única al alto Ártico a bordo del rompehielos Oden.

    "El objetivo es proporcionar mediciones únicas que proporcionarán información detallada sobre los procesos básicos para la formación de nubes en el Ártico. Estos resultados son necesarios para comprender el clima ártico y su sensibilidad y respuesta a los cambios en el clima causados ​​por la actividad humana, "dice Caroline Leck, profesor de meteorología química en el Departamento de Meteorología (MISU). El profesor Leck es el científico jefe a cargo de la expedición de la Universidad de Estocolmo junto con Patricia Matrai del Laboratorio Bigelow de Ciencias Oceánicas en los EE. UU.

    Las nubes juegan un papel vital en el Ártico ya que impactan la cantidad de radiación solar que llega a la superficie. Para que se formen nubes, una cierta cantidad de viento, Se requiere humedad y temperatura. Sin embargo, la formación de nubes también requiere la presencia de pequeñas partículas en el aire, los llamados aerosoles, que actúan como embriones de las gotas de agua de la nube.

    "Nuestro conocimiento actual del papel que juegan las nubes en el Ártico no es suficiente para comprender cómo impactan en el derretimiento del hielo marino y un eslabón perdido clave es el papel que juega la vida en los océanos en la formación de nubes aquí, "dice Caroline Leck." Por supuesto, un desafío clave es tratar de deshacer estas complejas relaciones en una región a la que es extremadamente difícil acceder; este es un desafío logístico y técnico como ningún otro, "dice Caroline Leck.

    La expedición es un esfuerzo combinado de Estados Unidos y Suecia que incluye a 40 investigadores de todo el mundo. El 20 de julio, el rompehielos Oden partirá de Helsingborg en la parte sur de Suecia antes de dirigirse hacia el Polo Norte. La investigación principal se llevará a cabo a unos 90 grados norte durante una operación de deriva de hielo. Aquí, Oden estará estacionado junto a un pesado témpano de hielo donde se desplazará libremente durante unas cinco semanas para que los investigadores puedan recolectar muestras del océano. el hielo y el aire.

    Entre otras cosas, quieren saber cómo las nubes están conectadas con la vida microbiológica del mar y el hielo, algo que es particularmente prominente en el verano. Es en este período cuando las algas y las bacterias del hielo son más activas en los conductos abiertos entre los témpanos de hielo. Pero, ¿qué une el mar al cielo? La clave para resolver esta pieza del rompecabezas son las burbujas:las burbujas que están presentes en los cables abiertos suben a la superficie donde estallan. expulsar material presente en la superficie del agua a la atmósfera. Una pregunta crítica que los investigadores quieren resolver es si este proceso es una fuente importante de aerosoles en la región y si puede afectar las nubes de arriba.

    "En las pistas abiertas, se pueden observar burbujas, que estallan y expulsan aerosoles a la atmósfera de arriba. Esto lleva a algunas preguntas muy importantes que aún no se han respondido:¿Qué procesos controlan cuántas burbujas llegan a la superficie del agua y estallan? ¿Cuántas partículas producen estas burbujas? ¿Qué tamaño tienen estas partículas y de qué están compuestas? ¿Qué importancia tiene esta fuente de partículas en comparación con otras fuentes de partículas de la región? ¿Estas partículas juegan un papel en la formación de las nubes de bajo nivel que se encuentran en la región durante el verano? ", Dice Matt Salter, físico de aerosoles en el Departamento de Ciencias Ambientales y Química Analítica (ACES), que forma parte del equipo.

    Crédito:Universidad de Estocolmo

    Para responder a estas preguntas, el equipo desplegará una cámara de aerosol flotante en los cables abiertos junto con una boya de burbujas diseñada para cuantificar las burbujas en el agua. "Básicamente, desplegaremos un tanque flotante en los conductos abiertos para que los aerosoles que salgan de la superficie del agua después de que estallen las burbujas queden atrapados en él. Al colocar nuestros instrumentos en la parte superior del tanque, podremos succionar estas partículas, lo que nos permitirá para contarlos y determinar su tamaño, "dice Matt Salter.

    Para determinar si los aerosoles en la atmósfera y las nubes sobre los cables abiertos tienen su origen en el océano, el equipo desplegará instrumentación en el Oden y en globos atados para tomar muestras de las nubes.

    "Como una aspiradora, aspiraremos tanto aerosoles como nubes dentro de un contenedor a bordo de Oden, donde utilizaremos un gran conjunto de instrumentación para estudiar las propiedades microfísicas y la composición química de los aerosoles y las gotas de las nubes. Se puede decir que traeremos las nubes árticas de regreso a Suecia, "dice Paul Zieger, físico atmosférico y profesor asistente, ACES.

    Investigadores de la Universidad de Estocolmo han participado en varias expediciones al Ártico durante los últimos años. pero desde 2008 no se ha realizado una expedición centrada en aerosoles y nubes.

    "Como nuestra investigación se centra en el uso de equipos técnicos avanzados y métodos analíticos avanzados que nunca antes se habían implementado en la región, La expedición de este verano nos permitirá dar grandes pasos hacia adelante en nuestra comprensión de los principales cambios que ocurren en el Ártico como resultado del cambio climático causado por las actividades humanas. Con ese fin, La expedición también garantizará que Suecia continúe con su larga tradición de investigación líder mundial en la región. "dice Caroline Leck.


    © Ciencia https://es.scienceaq.com