Bremerhaven / Leipzig. Con el regreso de Polarstern, la expedición ártica más grande de todos los tiempos ha terminado con éxito. Durante más de un año, El rompehielos de investigación alemán viajó en 5 tramos de crucero con más de 400 personas de 20 países para investigar el epicentro del cambio climático con más precisión que nunca. Al final de la expedición, que cuestan alrededor de 140 millones de euros, el Instituto Alfred Wegener, Centro Helmholtz de Investigación Polar y Marina (AWI), llegó a una conclusión positiva:a pesar de todas las dificultades imprevisibles, había logrado avanzar en el conocimiento sobre el sistema climático de la Tierra y sus cambios con un paso decisivo.

Desde el punto de vista de Leipzig, El complejo proyecto también fue un éxito:los 7 participantes del Instituto Leibniz de Investigación Troposférica (TROPOS) y la Universidad de Leipzig han vuelto con buena salud y con valiosos datos climáticos. Dos programas de medición que son fundamentales para la investigación de la atmósfera ártica pudieron llevarse a cabo en su totalidad a pesar de los extremos climáticos y la corona:un lidar de longitud de onda múltiple escaneó las capas de aire sobre Polarstern durante toda la expedición. En 369 días, Se elevaron al cielo 640 millones de pulsos de láser y se recopilaron 112 gigabytes de datos. En julio, El equipo de atmósfera de MOSAiC pudo medir la capa de aire más baja sobre el témpano de hielo que se derrite con un globo cautivo. Dentro de una ventana de tiempo ajustada, Se lograron 33 ascensos en globo, durante el cual un total de 31, Se desenrollaron y rebobinaron 725 metros de cuerda. Las mediciones con globos de TROPOS y la Universidad de Leipzig son particularmente importantes para comprender la atmósfera polar durante la fase de fusión. porque las mediciones planeadas originalmente en paralelo con aviones de Spitsbergen tuvieron que posponerse hasta el otoño debido a la pandemia de corona.

"Nos complace que los ambiciosos planes se hayan realizado esencialmente a pesar de todas las dificultades. Un punto culminante son definitivamente los conocimientos sobre la troposfera en el Polo Norte durante el invierno con nuestro lidar. Nadie ha podido observarlo tan al norte durante el noche polar fuera de MOSAiC, "dice el profesor Andreas Macke, Director de TROPOS. La evaluación de los datos todavía está en plena marcha, pero hay indicios de que lo mismo se aplica a la atmósfera que al hielo en el suelo:"Hay muchos indicios de que la atmósfera del Ártico ya ha cambiado significativamente. Hemos visto más humo de lo esperado. Los enormes incendios forestales aparentemente están afectando regiones polares. Incluso estas áreas que alguna vez fueron vírgenes parecen haber alcanzado el "Piroceno". pasarán meses antes de que se disponga de resultados concretos, durante el cual los datos deberán ser examinados, analizados y discutidos antes de que finalmente puedan ser publicados. "El hecho de que hayamos medido tanto la atmósfera como el balance energético en tierra durante un año ártico completo contribuirá en gran medida a nuestra comprensión del calentamiento del Ártico, "agrega Macke.

En este momento, la alegría de que las personas y la tecnología hayan sobrevivido a las tensiones supera con creces. También en el Dr. Ronny Engelmann, científico y experto en láser de TROPOS, quien es responsable de las mediciones de teledetección dentro del proyecto OCEANET en Polarstern:"Fue fascinante experimentar el Ártico en invierno y poder estar en una región donde solo unas pocas personas han estado antes en esta época del año. Como científico, Me alegra que, gracias a la buena atención de mis compañeros, nuestro equipo ha podido durar un año y también ha sobrevivido al frío extremo de la noche polar con temperaturas de hasta -40 grados centígrados sin fallas. Las experiencias de los últimos diez años, durante el cual nuestro contenedor OCEANET ha estado a bordo del Polarstern, ha sido de gran ayuda. Sin tecnología estable, nunca hubiéramos sabido qué capas de polvo se habían movido a través del Ártico, "El físico Engelmann mira hacia atrás. El lidar estuvo en funcionamiento desde el 28 de septiembre de 2019 hasta el 2 de octubre de 2020 sin fallos significativos. Esto fue asegurado por el Dr. Ronny Engelmann, Hannes Griesche, Martín Radenz, Julian Hofer y Dr. Dietrich Althausen, algunos de los cuales pasaron hasta cuatro meses en las cinco secciones del crucero. A pesar de que los instrumentos de teledetección funcionan en su mayoría de forma automática, necesitan un mantenimiento regular:las lámparas de destello que emiten los pulsos láser tuvieron que cambiarse cinco veces, por ejemplo, o había que reemplazar 60 litros de nitrógeno líquido cada vez que se calibraba el radiómetro de microondas. Junto con otros instrumentos como radiómetros, cámara en la nube, pluviómetro y fotómetro en el recipiente medidor OCEANET de TROPOS, se recopilaron un total de más de un terabyte y medio de datos y alrededor de 60, Se consumieron 000 kWh de electricidad.

Mientras que los instrumentos de teledetección en la cubierta de proa del Polarstern prácticamente podían ejecutar toda la expedición, los equipos en el hielo tenían solo una ventana de tiempo corta cada uno, que tenía que utilizarse con la mayor eficacia posible. El equipo de globos de TROPOS y la Universidad de Leipzig pudo trabajar en el hielo durante un total de 37 días. Gracias al apoyo de otros equipos, Se lograron 33 ascensos en globo, en el que el globo atado BELUGA, que era del tamaño de un autobús, podría medir partículas de aerosol, Radiación y parámetros meteorológicos hasta una altura de 1500 metros sobre el hielo. Para llenar el globo varias veces, Se consumieron 474 metros cúbicos de helio y se tuvieron que perforar agujeros de hasta 6 metros de profundidad en el hielo descongelado para los anclajes de hielo. "Nuestro tiempo en el hielo fue corto pero intenso. Los numerosos estanques de deshielo y las frecuentes visitas de osos polares exigieron mucha improvisación. Gracias al apoyo de todo el equipo de MOSAiC pudimos dominar situaciones difíciles. Esto hizo que nuestras mediciones de globos fueran un gran problema. esfuerzo en equipo de un gran equipo que recordaré durante mucho tiempo, ", dijo Christian Pilz de TROPOS. Los perfiles verticales que Pilz registró junto con las mediciones de radiación de su colega Michael Lonardi de la Universidad de Leipzig proporcionarán información importante sobre la atmósfera inferior del Ártico de verano. Por ejemplo, el equipo pudo registrar temperaturas de 14 grados centígrados a una altitud de 300 metros, aunque la temperatura en el suelo estaba apenas por encima del punto de congelación. Sin tales mediciones in situ, No sería posible estimar la influencia de las capas de aire en el suelo sobre el deshielo del mar.

Originalmente, se planeó estudiar la atmósfera cercana al suelo sobre el témpano de hielo MOSAiC con un globo amarrado y las capas más altas con un avión a principios del verano. Sin embargo, debido a la pandemia de corona, los vuelos a través de Spitsbergen no eran posibles en ese momento. Se tuvo que organizar el intercambio de suministros y personal con buques de investigación de Alemania y la campaña de aviones tuvo que posponerse hasta septiembre. "Las mediciones con el globo atado de Leipzig son, por lo tanto, importantes mediciones de aerosoles in situ en MOSAiC en esta capa de aire, que es muy importante para el clima en el Ártico, "enfatiza Andreas Macke de TROPOS, "Como investigador atmosférico, Me complace especialmente que el experimento del globo haya tenido éxito por segunda vez después de 2017 y haya proporcionado datos muy valiosos ".

En septiembre de 2020, el avión de investigación alemán Polar 5 y Polar 6 del AWI fueron los primeros aviones extranjeros en despegar del aeropuerto Longyearbyen para varios vuelos de medición desde Spitsbergen al Ártico central para estudiar la atmósfera en el contexto de MOSAiC desde el bloqueo de la corona:"Con las extensas mediciones de radiación y partículas, queremos averiguar cómo las nubes en el Ártico afectan el calentamiento del suelo. En años recientes, el Ártico se ha calentado más que cualquier otra región del mundo. Los mecanismos de retroalimentación involucrados son muy complejos y aún no se comprenden lo suficiente. Este conocimiento es esencial, sin embargo, si los modelos climáticos deben poder estimar qué tan rápido cambiará el clima allí, incluso para la región alrededor del Polo Norte, "explica el profesor Manfred Wendisch de la Universidad de Leipzig, quien también es el portavoz del Centro de Investigación Colaborativa "Cambio Climático Ártico" de la Fundación Alemana de Investigación (DFG). La red incluye las universidades de Bremen, Colonia y Leipzig, así como AWI en Bremerhaven y TROPOS en Leipzig. El objetivo de la red de investigación es observar el dramático cambio climático en el Ártico utilizando varios métodos para mejorar la confiabilidad de los modelos y permitir predicciones más precisas de un mayor calentamiento en el Ártico. La expedición MOSAiC hará una contribución significativa a esto y será evaluada intensamente por los socios de la alianza en los próximos meses.

"Estoy muy satisfecho con el progreso de la expedición MOSAiC, y qué completo éxito ha sido. A través de la expedición Podemos proporcionar los datos y observaciones climáticos que la humanidad necesita con tanta urgencia para tomar decisiones políticas fundamentales y urgentes sobre la protección del clima. "dijo el profesor Markus Rex, Líder de expedición y responsable del proyecto MOSAiC, Instituto Alfred Wegener, Centro Helmholtz de Investigaciones Polares y Marinas (AWI). "Hemos visto cómo muere el hielo del Ártico. En verano, incluso en el Polo Norte, se caracterizó por un extenso derretimiento y erosión. Si no hacemos esfuerzos inmediatos y amplios para combatir el calentamiento climático, pronto veremos veranos árticos sin hielo, lo que tendrá repercusiones incalculables para nuestro propio tiempo y clima. Aunque hoy el Ártico central sigue siendo fascinante, paisaje helado en invierno, el hielo es solo la mitad del espesor de hace 40 años, y las temperaturas invernales que encontramos eran casi siempre diez grados más cálidas que las que Fridtjof Nansen experimentó en su revolucionaria expedición al Ártico hace más de 125 años ".

El 20 de septiembre de 2019, Polarstern partió del puerto noruego de Tromsø, con destino al Ártico central, el epicentro del cambio climático. Una vez ahí, el barco se dejó atrapar en el hielo, y comenzó una deriva de un año a través del Polo Norte, completamente a merced de las fuerzas naturales:la ruta y la velocidad estaban determinadas únicamente por la deriva del hielo, impulsado por el viento y las corrientes. Durante los cinco tramos de crucero de la expedición, un total de 442 investigadores, Miembros de la tripulación Polarstern, jóvenes investigadores, participaron profesores y miembros de la prensa. Siete barcos, participaron varias aeronaves y más de 80 instituciones de 20 países. Los investigadores, que procedía de 37 países, tenía un objetivo común:investigar interacciones complejas en el sistema climático entre la atmósfera, hielo y océano, para representarlos mejor en los modelos climáticos. También exploraron la vida en el Ártico central durante todo un año. Ahora han regresado a casa con una gran cantidad de impresiones del Ártico en rápida transformación, y con un tesoro de datos incomparable, que toda una generación de investigadores climáticos se centrará en analizar.

Desde la perspectiva de Leipzig, la próxima gran campaña de medición en el Ártico será la misión "HALO (AC)" con el avión de investigación alemán HALO y Polar 6 en la primavera de 2022. El globo atado BELUGA, por otra parte, ya regresará a los cielos del Ártico a fines del verano de 2021, si las condiciones de la pandemia lo permiten. Esta vez, sin embargo, de tierra firme en el pueblo de investigación Ny-Ålesund en Spitsbergen.