Por qué la investigación de la expedición MOSAiC es tan vital para la investigación sobre el cambio climático | Ciencias

Pocas personas elegirían quedarse aisladas en una vasta extensión de hielo marino al comienzo del invierno ártico, pero el otoño pasado, Jessie Creamean estuvo encantada de pasar nueve semanas a bordo de un barco que se había congelado deliberadamente en una capa de hielo cerca de la parte superior del hielo. mundo. Los lunes, se envolvía en varias capas, incluida una parka resistente y botas naranjas voluminosas con suelas superinsuladas, y se aventuraba en la oscuridad polar. Conduciendo motos de nieve cargadas con equipos, ella y sus colegas investigadores, en alerta por grietas y fisuras, se pusieron en caravana sobre la irregular superficie del hielo.

A_Descarga de instrumentos científicos

Los investigadores descargan instrumentos científicos del Polarstern y ponerlos en trineos para su entrega a Met City, ubicada a unos 600 metros del barco.

(Esther Horvath)

Después de instalar una tienda de campaña como un escudo parcial contra el viento y el frío y usar faros con filtro rojo para evitar molestar a los microbios sensibles a la luz, los investigadores utilizaron un taladro a batería equipado con una cuchilla circular giratoria y un pie de tres pies. barril largo para extraer alrededor de dos docenas de núcleos del hielo. Durante las siguientes horas, cortaron cuidadosamente los núcleos en secciones, pidiendo mediciones precisas para que Creamean las registre. Afuera de la tienda había un guardia armado con un rifle y una pistola de bengalas, buscando en el horizonte los osos polares que se acercaban.

B_Cable de alimentación entre Polarstern y Met City

Un técnico instala cables de alimentación entre Polarstern y Met City, uno de los cuatro principales campos de investigación en el hielo.

(Esther Horvath)

D_El científico atmosférico Jessie Creamean

Jessie Creamean, científica atmosférica, pasó nueve semanas a bordo del Polarstern antes de regresar a la Universidad Estatal de Colorado

(Esther Horvath)

Creamean, un científico atmosférico de la Universidad Estatal de Colorado, es uno de los más de 300 investigadores que participan en una expedición de un año tremendamente ambiciosa y extremadamente costosa llamada Mosaico, el Observatorio de deriva multidisciplinario para el estudio del clima ártico. El observatorio en cuestión es el buque de investigación de la expedición, un rompehielos alemán llamado Polarstern, que zarpó de Noruega en septiembre pasado. Cuando el Polarstern Al llegar a las aguas del Ártico, los investigadores eligieron un témpano de hielo que creían que era lo suficientemente grueso y resistente para durar todo el verano, luego amarraron el barco al témpano y esperaron a que el hielo se congelara a su alrededor. los Polarstern y su témpano ahora está a la deriva a través del Océano Ártico, y si todo va bien, continuarán haciéndolo hasta que finalice la expedición en septiembre de 2020. Los investigadores provienen de más de 70 instituciones en 20 países, y les gustan los exploradores polares de de edad, se ven obligados a comprender una de las regiones más grandes, misteriosas y menos hospitalarias del planeta.

C_Met City: el centro para los investigadores

Instrumentos y cables de alimentación en Met City, el centro de los investigadores meteorológicos de la expedición.

(Esther Horvath)

Pero este es un Ártico que sus predecesores apenas reconocerían, y ese es precisamente el punto de la expedición. En las últimas tres décadas, la extensión del hielo marino del Ártico en septiembre, al final del derretimiento del verano, ha disminuido en un 30 por ciento. Desde 2002, el mínimo histórico para el hielo del verano se ha roto cuatro veces, y varios otros años recientes se han acercado a establecer nuevos récords. Los científicos creen que esto se debe en parte a que la superficie del océano oscuro absorbe más calor del sol que el hielo marino, lo que está contribuyendo a un ciclo de retroalimentación preocupante: el calentamiento conduce al derretimiento del hielo, lo que lleva a un mayor calentamiento, prometiendo más y más rápido derretimiento futuro.






Por qué la investigación de la expedición MOSAiC es tan vital para la investigación sobre el cambio climático | Ciencias

El objetivo de Creamean es aprender más sobre los diminutos organismos marinos que viven debajo del hielo. A menudo terminan en la atmósfera ártica y pueden desempeñar un papel clave en la regulación del clima.

(Esther Horvath)

Por qué la investigación de la expedición MOSAiC es tan vital para la investigación sobre el cambio climático | Ciencias

Los investigadores extraen núcleos de un tramo de hielo marino recién congelado. En la oscuridad polar utilizan la luz roja para minimizar los molestos microbios sensibles a la luz.

(Esther Horvath)

Por qué la investigación de la expedición MOSAiC es tan vital para la investigación sobre el cambio climático | Ciencias

Creamean vierte hielo marino derretido en botellas en un laboratorio a bordo del Polarstern. Entre otras cosas, planea medir cuánto metano se almacena en el hielo.

(Esther Horvath)

Por qué la investigación de la expedición MOSAiC es tan vital para la investigación sobre el cambio climático | Ciencias

El científico Marc Oggier mide la temperatura del hielo marino en un núcleo de hielo.

(Esther Horvath)

Debido a que el Ártico desempeña un papel tan importante en el enfriamiento del planeta, el objetivo de MOSAiC es comprender cómo interactúan el hielo, la atmósfera y el océano en un Ártico en calentamiento, y cómo esas dinámicas afectan el clima en todo el mundo. Un grupo de investigadores de MOSAiC está estudiando las corrientes que mueven el agua de mar dentro y fuera del Ártico, y cómo las temperaturas del océano afectan las condiciones atmosféricas, así como la congelación y fusión del hielo. Algunos están estudiando las grietas y huecos que se forman en el hielo a medida que las temperaturas se calientan. Otros están midiendo los niveles de gases de efecto invernadero en el océano y la atmósfera. Además, se programó que los aviones de investigación iniciaran vuelos desde Svalbard, Noruega, a mediados de marzo para complementar las mediciones atmosféricas en el hielo, pero se retrasaron. después de que un miembro del equipo con sede en Alemania dio positivo para COVID-19. (No hay indicios de que alguien en el barco haya estado expuesto).

Los investigadores de MOSAiC también están estudiando los pequeños organismos que viven en el hielo y en el mar circundante, y Creamean está especialmente interesado en estas formas de vida. Durante su tiempo en el Polarstern, estudió microbios en el hielo del Ártico y el agua de mar que recolectó, midiendo las cantidades minúsculas de metano y otros gases que los microbios digieren o producen durante sus ciclos de vida. También recolectó muestras de aire para estudiar cómo las algas, bacterias y otras partículas que soplan en el aire actúan como núcleos de cristales de hielo en la atmósfera, “sembrando” la formación de nubes árticas, nubes que a su vez afectan las cantidades de nieve y luz solar que alcanzan El hielo marino.

E_Manos con muestras

La científica Jessie Creamean tiene muestras que recolectó.

(Esther Horvath)

El trabajo plantea innumerables desafíos. Se pueden formar fisuras en el hielo y bloquear el camino a los sitios de investigación establecidos, lo que obliga a las investigaciones a encontrar rutas alternativas. Las temperaturas cayeron a 20 grados bajo cero. A mediados de noviembre, una tormenta violenta abrió una nueva grieta entre el Polarstern y su témpano, derribando una torre meteorológica de 100 pies y amenazando con romper los cables de alimentación. Pero los espíritus se mantuvieron altos, según Creamean, sostenidos por la camaradería internacional e incluso algún juego de fútbol en el hielo.

F_Polar Bear visita

Un oso polar hace una visita a los científicos que no es inesperada: los guardias armados y un escáner infrarrojo de 360 ​​grados vigilan.

(Esther Horvath)

G_Los faros del Polarstern

Los faros de la Polarstern iluminar el hielo marino por delante.

(Esther Horvath)

Durante largas horas en la tienda de hielo, Creamean ocasionalmente salía y miraba la luna o las estrellas y trataba de contemplar la inmensidad de la noche ártica. “A veces, la nieve que sopla brillaba, y la belleza de todo eso te sorprendería”, dice ella. “Saber que eras una de las pocas personas que había visto eso, que había pisado allí, fue impresionante”.

H_Researchers transportan equipos en un trineo

Los investigadores transportan el equipo en un trineo tirado por una moto de nieve. Los principales sitios de investigación se encuentran dentro de la mitad
una milla de la Polarstern, pero otros están tan lejos como
30 millas de distancia.

(Esther Horvath)

A principios de enero, Creamean voló a su hogar en Colorado arrastrando un refrigerador Igloo lleno de muestras de agua de mar, hielo y aire del Ártico. En los próximos meses, ella identificará las bacterias, el fitoplancton y otros microorganismos en sus muestras de su ADN. Luego, imitará el proceso de formación de nubes en su laboratorio, observando qué tipos de microbios siembran nubes con mayor facilidad a temperaturas bajo cero. Más tarde, ella repetirá el proceso con muestras traídas del Polarstern durante la primavera, el verano y el otoño para observar cómo cambia la composición de la atmósfera a medida que las temperaturas se calientan, el hielo se derrite y los microbios en las aguas superficiales se lanzan al aire. Eventualmente, ella espera precisar el papel preciso que los microbios juegan en el hielo derritiéndose en la formación de las nubes. “Es una pequeña pieza del rompecabezas, pero es crucial”, dice ella. “Si podemos entender mejor cómo se forman las nubes, podemos entender mejor cómo el clima y el clima del Ártico se ven afectados por diferentes procesos, y cómo esos cambios nos afectarán a todos”.

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