Estudiantes de doctorado de UC Davis Cordielyn Goodrich, Andrew Friedrichs y Jasmin McInerney con Sebastian Lavanchy de EPFL y el planeador Storm Petrel en el hielo junto al rompehielos R / V Araon en la estación Jang Bogo en la Antártida en enero de 2019.Crédito:Joe Haxel, OSU / NOAA
Un pequeño grupo de científicos y estudiantes de doctorado de la Universidad de California, Davis, regresó recientemente de la Antártida, donde se convirtieron en el primer grupo en recopilar mediciones de turbulencia de un planeador submarino debajo de una plataforma de hielo.
Esta colaboración multinacional dirigida por el Instituto de Investigación Polar de Corea, o KOPRI, fue solo la segunda vez que un planeador se ha desplegado con éxito debajo de una plataforma de hielo.
Con estos datos, Los científicos podrán comprender mejor la rapidez con la que se derriten las plataformas de hielo y hacer predicciones de cómo cambiarán estas tasas en escenarios climáticos futuros.
El planeador llamado Storm Petrel, es un tipo de vehículo submarino autónomo equipado con alas. Fue desplegado bajo la plataforma de hielo de Nansen el 7 de enero y resurgió 20 horas después, el 8 de enero. Su paquete de sensores permitió a los científicos cuantificar el flujo de calor y energía utilizando un sistema que, aunque relativamente común en aguas abiertas, nunca se había utilizado de esta manera debajo de una plataforma de hielo.
"Nos tomó tres años de desarrollo llegar a esas 20 horas, y lo hicimos, "dijo el investigador principal Alexander Forrest, un profesor asistente en la Facultad de Ingeniería de UC Davis, que no pudo unirse a este viaje por sí mismo, pero participó con su equipo de forma remota desde Davis. "Estoy bastante contento con el éxito del vehículo, pero particularmente con el asombroso logro de nuestros estudiantes de UC Davis al frente de las operaciones".
La frontera helada
Enviar un planeador submarino debajo de las plataformas de hielo de la Antártida no es tan diferente de enviar un instrumento científico al espacio. Después de una cuidadosa planificación y cálculos, se va, en la oscuridad, con comunicaciones apagadas hasta que resurja. En estos entornos, o vuelve por sí solo o no vuelve en absoluto.
Mientras está debajo de la plataforma de hielo, el planeador no envió ninguna señal al equipo durante 20 horas. Cuando resurgió, los investigadores a bordo del barco se desconectaron temporalmente de Internet. Esto dejó a Forrest, solo en Davis y mirándolo en la pantalla de su computadora, para ser el único en ver cuando apareció y gritar "¡Sí!"
Además del desafío de operar en este entorno extremo, el planeador tenía que desplegarse con mucha precisión en una columna de agua "superfría", una tarea complicada que Forrest compara con el vuelo de Luke Skywalker a través de las estrechas trincheras de la Estrella de la Muerte, para poder pilotarlo, abajo, entrar y salir sin tocar la superficie o el fondo del océano.
Dato curioso:cuando el agua se enfría muy lentamente, puede permanecer líquida más allá de su punto de congelación. Para que esto suceda, tiene que ser tan puro que no tenga una superficie sobre la que puedan crecer cristales de hielo. A esto se le llama agua sobreenfriada. Los científicos estaban persiguiendo esta columna porque indica la ubicación del agua de deshielo.
"Estamos tratando de comprender la dinámica de este sistema y lo que está haciendo esta columna, ", Dijo Forrest." Ese penacho fue mucho más alto en la columna de agua en 2019 en comparación con 2017, lo que indica que puede haber más agua de deshielo, lo que sin duda es motivo de preocupación y debe investigarse más a fondo ".
Estantes de hielo, glaciares y aumento del nivel del mar
Sebastien Lavanchy de Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne y Cordielyn Goodrich de UC Davis contemplan los acantilados de Cape Wheatstone en la península de Hallett desde el rompehielos R / V Araon en enero de 2019.Crédito:Jasmin McInerney / UC Davis
Los estantes de hielo siempre se han derretido pero en una era de calentamiento de ambientes polares, ahora está sucediendo más rápido. La mayor parte del derretimiento ocurre donde el hielo se encuentra con el océano y en gran parte pasa desapercibido, hasta que una plataforma de hielo colapsa, una ocurrencia cada vez más frecuente durante la última década.
A diferencia de las plataformas de hielo, los glaciares están basados en tierra. Por todos los paisajes polares avanzan los glaciares, contribuyendo directamente al aumento del nivel del mar. Las plataformas de hielo ya son parte del océano, moviéndose constantemente de un estado sólido a un líquido. Las plataformas de hielo no aumentan directamente el nivel del mar, pero sirven para apuntalar el hielo glaciar en tierra. Cuando las plataformas de hielo se caen, desde el Ártico hasta la Antártida, este efecto estabilizador se pierde, liberando hielo glacial para acelerar su viaje desde la tierra hasta el océano.
"Los cambios en la superficie del hielo a veces son fácilmente identificables, pero a menudo es difícil comprender completamente qué cambios están ocurriendo bajo el hielo, ", dijo la candidata a doctorado de UC Davis, Jasmin McInerney." Esto lleva a mucha especulación a menos que los equipos de robótica como el nuestro puedan llegar físicamente a estos lugares. Con tantas consecuencias de la desaparición de la plataforma de hielo, es importante eliminar tantas incógnitas como sea posible para estimar cuándo puede ocurrir esto ".
La plataforma de hielo de Nansen es relativamente pequeña en comparación con sistemas más grandes como Ronne-Filchner, Plataformas de hielo de Ross o Thwaites. El equipo internacional, siendo dirigido por KOPRI, planea aplicar las mismas técnicas desarrolladas en este proyecto en la plataforma de hielo de Thwaites. Forrest y su equipo planean unirse para continuar desarrollando herramientas y técnicas de observación robótica.
