El hielo marino del Ártico ayuda a mantener fresca la Tierra, ya que su superficie brillante refleja la energía del Sol de regreso al espacio. Cada año, los científicos usan múltiples satélites y conjuntos de datos para rastrear qué parte del Océano Ártico está cubierto de hielo marino, pero su espesor es más difícil de medir. Los resultados iniciales del nuevo Ice Cloud and land Elevation Satellite-2 (ICESat-2) de la NASA sugieren que el hielo marino se ha adelgazado hasta en un 20% desde el final de la primera misión ICESat (2003-2009). contrariamente a los estudios existentes que encuentran que el espesor del hielo marino se ha mantenido relativamente constante en la última década.

El espesor del hielo marino del Ártico se redujo drásticamente en la primera década del siglo XXI, medido por la primera misión ICESat de 2003 a 2009 y otros métodos. CryoSat-2 de la Agencia Espacial Europea, lanzado en 2010, ha medido un espesor relativamente constante en el hielo marino del Ártico desde entonces. Con el lanzamiento de ICESat-2 en 2018, Los investigadores buscaron esta nueva forma de medir el espesor del hielo marino para avanzar en el estudio de este registro de datos.

"No podemos obtener el grosor solo del ICESat-2 en sí, pero podemos usar otros datos para derivar la medición, "dijo Petty. Por ejemplo, los investigadores restan la altura de la nieve sobre el hielo marino utilizando modelos informáticos que estiman las nevadas. "Los primeros resultados fueron muy alentadores".

En su estudio, publicado recientemente en el Revista de investigación geofísica:océanos , Petty y sus colegas generaron mapas del espesor del hielo marino del Ártico desde octubre de 2018 hasta abril de 2019 y vieron que el hielo se espesaba durante el invierno como se esperaba.

En general, sin embargo, Los cálculos que utilizaron ICESat-2 encontraron que el hielo era más delgado durante ese período de tiempo que lo que los investigadores han encontrado usando los datos de CryoSat-2. El grupo de Petty también encontró que una disminución pequeña pero significativa del 20% en el espesor del hielo marino al comparar las mediciones de ICESat-2 de febrero / marzo de 2019 con las calculadas con ICESat en febrero / marzo de 2008, una disminución que los investigadores de CryoSat-2 no ven en sus datos.

Estos son dos enfoques muy diferentes para medir el hielo marino, Petty dijo:cada uno con sus propias limitaciones y beneficios. CryoSat-2 lleva un radar para medir la altura, a diferencia del lidar de ICESat-2, y el radar pasa principalmente a través de la nieve para medir la superficie del hielo. Las mediciones de radar como las de CryoSat-2 podrían ser rechazadas por el agua de mar que inunda el hielo, El lo notó. Además, ICESat-2 es todavía una misión joven y los algoritmos informáticos aún se están perfeccionando, él dijo, lo que en última instancia podría cambiar los resultados de espesor.

"Creo que vamos a aprender mucho al tener estos dos enfoques para medir el espesor del hielo. Es posible que nos estén dando un límite superior e inferior en el espesor del hielo marino, y la respuesta correcta probablemente se encuentre en algún punto intermedio, ", Dijo Petty." Hay razones por las que las estimaciones de ICESat-2 podrían ser bajas, y las razones por las que CryoSat-2 podría ser alto, y tenemos que trabajar más para comprender y armonizar estas medidas ".

ICESat-2 tiene un altímetro láser, que utiliza pulsos de luz para medir con precisión la altura hasta aproximadamente una pulgada. Cada segundo, el instrumento envía 10, 000 pulsos de luz que rebotan en la superficie de la Tierra y regresan al satélite y registran el tiempo que se tarda en hacer ese viaje de ida y vuelta. La luz se refleja en la primera sustancia que golpea. si eso es agua abierta, hielo marino desnudo o nieve acumulada sobre el hielo, por lo que los científicos utilizan una combinación de mediciones ICESat-2 y otros datos para calcular el espesor del hielo marino.

Al comparar los datos de ICESat-2 con las mediciones de otro satélite, Los investigadores también han creado los primeros mapas basados ​​en satélites de la cantidad de nieve que se ha acumulado sobre el hielo marino del Ártico. seguimiento de este material aislante.

"La capa de hielo marino del Ártico ha cambiado drásticamente desde que comenzó el monitoreo desde satélites hace más de cuatro décadas, "dijo Nathan Kurtz, Científico adjunto del proyecto ICESat-2 en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. "La extraordinaria precisión y la capacidad de medición durante todo el año de ICESat-2 proporciona una nueva y emocionante herramienta que nos permite comprender mejor los mecanismos que conducen a estos cambios, y lo que esto significa para el futuro ".

Con ICESat-2 y CryoSat-2 utilizando dos métodos diferentes para medir el espesor del hielo:uno mide la parte superior de la nieve, el otro, el límite entre la parte inferior de la capa de nieve y la parte superior de la capa de hielo, pero los investigadores se dieron cuenta de que podían combinar las dos para calcular la profundidad de la nieve.

"Esta es la primera vez que podemos obtener la profundidad de la nieve en toda la capa de hielo marino del Océano Ártico, "dijo Ron Kwok, un científico del hielo marino en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California y autor de otro estudio en JGR Oceans . "La región ártica es un desierto, pero la nieve que obtenemos es muy importante en términos de clima y aislamiento del hielo marino".

El estudio encontró que la nieve comienza a acumularse lentamente en octubre, cuando el hielo recién formado tiene un promedio de aproximadamente 2 pulgadas (5 centímetros) de nieve y el hielo de varios años tiene un promedio de 5,5 pulgadas (14 cm) de nieve. Las nevadas aumentan más tarde en el invierno en diciembre y enero y alcanzan su profundidad máxima en abril. cuando el hielo relativamente nuevo tiene un promedio de 6,7 pulgadas (17 cm) y el hielo más viejo tiene un promedio de 10,6 pulgadas (27 cm) de nieve.

Cuando la nieve se derrita en primavera, puede acumularse en el hielo marino; esos estanques de fusión absorben el calor del sol y pueden calentar el hielo más rápido, sólo uno de los impactos de la nieve sobre el hielo.