Abandonado: los investigadores congelarán su barco en el hielo del océano Ártico durante un año

Cada otoño, el Ártico sufre una metamorfosis radical. A medida que el sol se sumerge en el horizonte por última vez, para no volver a salir hasta la primavera, el paisaje marino helado se oscurece, las temperaturas caen en picado y el hielo marino se hincha hasta convertirse en una fortaleza brutal, tan espesa que ningún rompehielos puede penetrarlo. Los barcos de investigación huyen hacia el sur, desesperados por evitar quedar atrapados durante la temible temporada. Pero este año, los científicos, y algunos periodistas afortunados, incluido yo, se atreverán a hacer todo lo contrario.

A fines de septiembre zarparemos desde Tromsø, Noruega, en dirección este a lo largo de Siberia, luego hacia el norte, hacia el Polo Norte. Nuestro capitán nos conducirá hacia un enorme témpano de hielo y apagará los motores del barco, condenándolo a congelarse en su lugar a medida que el hielo se espese rápidamente. El barco permanecerá sepultado durante un año completo mientras flotamos en las garras del Océano Ártico.

El objetivo de la misión, llamada MOSAiC (Observatorio multidisciplinario de deriva para el estudio del clima ártico), es comprender mejor por qué la parte superior del mundo se está calentando a un ritmo tan alarmante, dos veces más rápido que las latitudes más bajas. “El Ártico es el epicentro del calentamiento global”, dice Markus Rex, científico climático del Instituto Alfred Wegener en Alemania y coordinador de MOSAiC. Sin embargo, los investigadores no entienden completamente por qué. Esta misión de $ 150 millones, la primera en estudiar el Ártico central durante todo un año, tiene la intención de cambiar esa situación.

Unos pocos aventureros intrépidos han intentado ese destino, solo para vacilar. En 1893, el explorador noruego Fridtjof Nansen amarró su barco, el Fram, en el hielo con la esperanza de que lo llevara hacia el Polo Norte. Pero cuando quedó claro que nunca llegaría al polo, abandonó la misión y esquió cientos de millas hasta llegar a tierra. Aún así, el Fram atravesó intacto el casquete polar del Ártico y finalmente llegó al abierto Océano Atlántico Norte. “Estamos siguiendo los pasos de gigantes, por así decirlo”, dice Matthew Shupe, científico atmosférico y oceánico de la Universidad de Colorado Boulder y la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica que concibió la misión MOSAiC hace más de 10 años.

Esta excursión será, con diferencia, la más grande de la historia. En cualquier momento, alrededor de 60 miembros del personal científico estarán trabajando a bordo del rompehielos de investigación. popa polar; serán transportados de ida y vuelta por mar, cuando sea posible, o por aire. En total, unas 300 personas de todo el mundo habrán realizado estudios sobre el hielo. Observarán todos los aspectos del sistema ártico: el hielo errante, la nieve a la deriva, el océano arremolinado, la atmósfera ventosa, la vida que lo llama hogar y las formas en que estos atributos interactúan.

Pero primero, los científicos tendrán que encontrar el témpano de hielo perfecto. Si bien es fácil imaginar la capa de hielo del Ártico como una masa fija de hielo grueso, en realidad es un mosaico de témpanos de hielo más pequeños que se empujan, arrasando unos con otros, deslizándose unos debajo de otros y rompiéndose. Los navegantes buscarán un témpano de hielo joven y resistente. Es crucial elegir la losa correcta que pueda soportar el popa polar a través del Océano Ártico central.

Para identificar el mejor punto de partida, Thomas Krumpen, científico climático del Instituto Alfred Wegener, analizó minuciosamente más de 13 años de datos de témpanos de hielo y descubrió que los investigadores tendrían que atrapar el barco dentro de un témpano de hielo a aproximadamente 85 grados de latitud norte y 130 grados. longitud este, con una fecha objetivo en octubre [see illustration]. Durante un año, el témpano debería llevar al barco hacia el norte sobre el polo y luego hacia el sur hasta aguas abiertas entre Groenlandia y el archipiélago de Svalbard, a unas 1.000 millas de distancia de donde comenzó. Al menos, esa es la esperanza. El camino podría variar con el capricho del océano helado, llevando a los científicos hacia aguas rusas (donde necesitarían un permiso especial para recopilar datos), hacia la costa canadiense (donde el hielo es grueso, antiguo y menos interesante científicamente) o hacia el norte (donde las evacuaciones médicas se vuelven más difíciles). “Tenemos que poder adaptar nuestros planes en cualquier momento durante la expedición”, dice Rex.

verdad básica

Los líderes de la misión consideran que las recompensas potenciales bien valen el riesgo. «Realmente es una oportunidad única de tener un gran experimento interdisciplinario que estará allí durante todo el año», dice Donald Perovich, profesor de ingeniería en Dartmouth College, que ha realizado mucho trabajo de campo en el Ártico central, pero solo por períodos cortos. “Lo bueno de eso es que es una oportunidad de ver la película completa”. Antes, los científicos observaban la región principalmente en fragmentos cortos, generalmente durante el verano. Ver un ciclo anual completo del hielo marino podría finalmente permitir a los investigadores comprender mejor la dinámica que ha obligado al Ártico a calentarse a un ritmo tan fantástico, un proceso conocido como amplificación del Ártico.

Un ejemplo de estas dinámicas es la cantidad de hielo. A medida que el hielo reflectante se derrite y da paso al océano abierto, el agua oscura absorbe más luz solar, lo que derrite el hielo a su alrededor aún más rápido en un círculo vicioso que acelera el calentamiento. Ahora que el hielo se ha adelgazado, se derrite antes en la primavera y perpetúa el problema. Sin embargo, cualquier medición del espesor del hielo tiene grandes incertidumbres. Los satélites pueden trazar fácilmente la cantidad de cubierta de hielo marino en el Océano Ártico, que en julio de 2019 estaba 726 000 millas cuadradas por debajo del promedio. Sin embargo, esa imagen es solo bidimensional. Para recopilar datos tridimensionales, algunos satélites nuevos tienen radares especiales que pueden medir el espesor del hielo. Pero a menudo se confunden con la nieve sobre el hielo, lo que lleva a un error de espesor de hasta 1,6 pies. Los científicos de MOSAiC podrán medir el espesor del hielo al mismo tiempo que los satélites pasan por encima. Al comparar los datos, pueden calibrar las mediciones satelitales, mejorando las estimaciones para los años venideros.

Otros ciclos que trabajan juntos para acelerar el calentamiento, y algunos que realmente lo desaceleran, ciertamente están en juego. Es probable que el calor sea transportado desde latitudes más bajas. Las nubes actúan como un paraguas para proteger el hielo del sol en el invierno y una manta para calentarlo en el verano, pero los científicos están estudiando si estos efectos se equilibran entre sí en todas las estaciones. Los microbios se adhieren de manera similar al hielo marino, donde inhalan y exhalan gases de efecto invernadero, pero los científicos no están seguros de cómo puede cambiar su extensión o actividad. Los investigadores ni siquiera saben cómo sobreviven los organismos más pequeños en pleno invierno. Ellos estudiarán todos estos factores y más.

Una vez el popa polar se ha congelado en su lugar, los investigadores se apresurarán a instalar una constelación de instrumentos en la cubierta, el hielo junto al barco y diferentes témpanos de hielo ubicados a más de 30 millas desde el barco, todo antes de que llegue la noche polar. Pero incluso cuando el cielo se oscurece, continuarán monitoreando los instrumentos cerca del barco sin parar y realizando más experimentos. Los científicos lanzarán globos de helio para estudiar el clima, perforarán el hielo para recolectar muestras, volarán una flota de drones para comprender mejor la atmósfera, arrojarán redes a través del hielo y hacia el océano para arrojar luz sobre el ecosistema, escanearán las nubes con radar , y más.

Será un desafío llevar tantos instrumentos y personas a bordo de un solo barco. “Es bastante alucinante cómo vamos a encajar todos”, dice Brice Loose, oceanógrafo de la Universidad de Rhode Island, quien visitará el popa polar más tarde este invierno. “Todavía se está jugando un juego de sillas musicales”.

Los hallazgos, que estarán disponibles públicamente, deberían crear una gran cantidad de datos en los próximos años. Los equipos de científicos ya están esperando ansiosamente los resultados para poder actualizar sus modelos climáticos y pronosticar mejor nuestro mundo cambiante. Un objetivo será la amplificación del Ártico. Otro será el vórtice polar, que fluye de oeste a este alrededor del Ártico. Un océano Ártico relativamente cálido puede debilitar el vórtice, lo que le permite abultarse hacia el sur y traer aire gélido a América del Norte y el norte de Europa, o eso creen muchos científicos. MOSAiC finalmente proporcionará las observaciones necesarias para llenar los vacíos del modelo climático y evaluar mejor esta conexión.

Territorio inexplorado

El viaje será desafiante en muchos sentidos. Todos a bordo tendrán Internet limitado (¡y no Netflix!). Su único vínculo físico con el resto del mundo serán los barcos y aviones que llegarán cada pocos meses para reabastecerse de alimentos y combustible mientras intercambian pasajeros. En el invierno, los científicos tendrán que realizar laboriosos experimentos en la oscuridad, a temperaturas que pueden causar congelación en cuestión de minutos y vigilando por encima del hombro a los osos polares, sin mencionar la posibilidad de que se abran grietas en el hielo. No habrá ferretería en caso de que se rompa un instrumento. En el verano, los investigadores tendrán que lidiar con el sol abrasador, que puede quemarles los ojos, el interior de las fosas nasales e incluso el paladar.

No es de extrañar que la misión requiera que sus participantes estén médicamente aptos. Estaré a bordo durante las primeras seis semanas, tiempo suficiente para experimentar el popa polar congelarse en el hielo e informar sobre la configuración del instrumento, pero por poco tiempo en comparación con muchos de los científicos. Sin embargo, aún tuve que someterme a una serie de pruebas médicas invasivas, durante las cuales mi médico de atención primaria revisó mi análisis de sangre, muestra de orina, pulmones y corazón y me hizo muchas preguntas sobre mi historial médico. Los científicos que pasarán todo el invierno a la deriva por el Polo Norte deben completar un curso de capacitación en seguridad que incluye aprender a subir a una balsa flotante, saltar al agua helada con un traje de supervivencia y combatir un incendio a bordo del barco. Muchos optaron por tomar un curso de armas de fuego para aprender a protegerse contra los osos polares, aunque un perímetro de guardias armados patrullará el observatorio en busca de esos osos todos los días. (Regresaré a Noruega a bordo de un segundo rompehielos justo después de que comience la noche polar).

Los peligros son numerosos, pero el mayor riesgo podría ser el clima. En un proyecto anterior en 1997 llamado Balance de Calor Superficial del Océano Ártico, que tuvo lugar en el Ártico inferior, los científicos en un rompehielos de investigación soportaron terribles tormentas de viento. Uno rompió el témpano de hielo en pedazos. “La gente tomaba botes de remos para ir de un sitio a otro”, dice Perovich. La región pronto se congeló, pero cuando golpeó una segunda tormenta de viento, las losas de hielo que se separaron previamente se crujieron para formar crestas, una de las cuales impulsó un garaje lleno de motos de nieve a 12 pies en el aire. Alrededor de 100 científicos corrieron sobre el hielo para salvarlo, con solo una víctima de motonieve. Si una tormenta similar golpea MOSAiC, los investigadores tendrán que proteger los instrumentos lo mejor que puedan y, potencialmente, encontrar un nuevo témpano de hielo.

Aún así, los investigadores se ven empujados hacia adelante, tanto por la prisa por comprender el Ártico como por un júbilo aventurero. Antes de comenzar a informar sobre nuestro viaje, imaginé el Ártico como un páramo desolado, uno que tendría un gran impacto en mi psique. Pero cuando le pregunto a Perovich cómo era vivir a bordo del rompehielos en 1997, responde con una euforia infantil que alivia mis preocupaciones. “Es su propio país de las maravillas”, dice. “No había árboles, pero sí crestas de presión. No había flores, pero había estanques de deshielo de todos los tonos de azul que puedas imaginar. No había perros ni gatos, pero sí osos polares y focas. Era simplemente un ambiente muy rico”.