El cambio climático está logrando lo que siglos de exploración no pudieron:abrir el legendario Pasaje del Noroeste, un atajo marítimo de Europa a Asia a través del Océano Ártico.

Investigación dirigida por la Universidad de California, Orilla, podría ayudar a los barcos que navegan por estas rutas recién descongeladas a evitar el destino del Titanic con una nueva forma de pronosticar el movimiento del hielo flotante.

Un grupo liderado por Monica Martinez Wilhelmus, profesor asistente de ingeniería mecánica en la Facultad de Ingeniería Marlan and Rosemary Bourns, es el primero en utilizar un espectrorradiómetro de imágenes de resolución moderada, o MODIS, imágenes de satélite para comprender los movimientos oceánicos a largo plazo a partir de la dinámica del hielo marino.

Los sensores MODIS a bordo de los satélites de la NASA han estado recopilando imágenes diarias de los témpanos de hielo del Ártico:grandes, capas planas de hielo flotante, durante más de 20 años, pero usarlos para estudiar cómo se mueven con las corrientes oceánicas ha sido una tarea laboriosa. Las nubes a menudo obstruyen la vista y los témpanos deben identificarse y marcarse a mano.

Los ingenieros utilizaron algoritmos de procesamiento de imágenes para eliminar las nubes, agudizar los detalles, y témpanos individuales separados. Luego utilizaron algoritmos de análisis de imágenes para mapear el movimiento de los témpanos durante un período de días. Los mapas de corrientes oceánicas resultantes eran tan precisos como los mapas elaborados con métodos tradicionales más laboriosos. El seguimiento del hielo marino ayudará a los científicos a comprender mejor las fuentes que impulsan el transporte del hielo marino.

"Nadie se había molestado antes en usar MODIS porque el satélite es sensible a las nubes y es difícil identificar el hielo, "Nuestro algoritmo filtra automáticamente las nubes y utiliza otros algoritmos de procesamiento de imágenes que dan la velocidad y trayectoria de los témpanos de hielo", dijo Martínez.

El análisis ayudará a los investigadores a cuantificar cómo las interacciones entre las corrientes oceánicas, clima, y el hielo marino han cambiado en las últimas dos décadas. Esto finalmente mejorará los modelos oceánicos, que en su mayor parte, no se resuelven a las escalas necesarias para estudiar estas interacciones.

"Los datos de MODIS son uno de los registros más largos de la Tierra jamás compilados, "dijo la primera autora Rosalinda López, estudiante de posgrado en el laboratorio de Martínez. "Esto significa que podemos ampliar nuestro análisis a casi dos décadas para observar la variabilidad del hielo marino a medida que los cambios dramáticos transforman la región".

La velocidad a la que el hielo se separa afecta la rapidez con que se derrite. El hielo que se separa rápidamente de otros hielos se derrite más rápidamente que el hielo que se mantiene juntos, similar a cómo un puñado de cubitos de hielo en un vaso de agua se derrite más lentamente que un puñado de cubitos de hielo en una bañera.

Esto afecta la rapidez y la cantidad de agua dulce del hielo que se mezcla con el agua salada del mar. lo que a su vez afecta la forma en que se mueve la corriente oceánica.

"Agregar agua dulce al agua del mar afecta su energía, que afecta a la corriente, ", Dijo Martínez." Necesitamos entender cómo el hielo interactúa con el océano ".

Con el Ártico derritiéndose más rápido que nunca, es importante aprender cómo están cambiando las corrientes oceánicas. Las corrientes oceánicas están íntimamente asociadas con el clima, y una mejor comprensión de las corrientes a largo plazo ayudará a mejorar los modelos de cambio climático.

"Este es un campo nuevo, "Nadie sabe cómo se va a comportar el hielo", dijo Martínez.

Las corrientes alteradas también afectarán a las comunidades árticas que dependen de la caza y la pesca. Mientras sus economías flaquean, los barcos deberán encontrar formas seguras de entregar suministros que les ayuden a sobrevivir. La perforación petrolera propuesta en el Ártico también podría significar derrames de petróleo, y la técnica UC Riverside podría ayudar a predecir cómo se comportarían las manchas de petróleo.

El papel, "Ice Floe Tracker:un algoritmo para recuperar automáticamente las trayectorias de Lagrange mediante la coincidencia de características de imágenes visuales de resolución moderada, "se publica en la revista Percepción remota del medio ambiente .