El canario del clima (1). Vientos

Las Regiones Polares proporcionan importantes procesos de enfriamiento para el sistema climático mundial. La circulación atmosférica y oceánica global transfiere energía desde el ecuador hacia los polos y transporta el aire y agua más fríos hasta el ecuador.

El cambio climático es el resultado del calentamiento o enfriamiento de la atmósfera terrestre durante un período de tiempo prolongado. En toda nuestra historia geológica han existido multitud de cambios climáticos pero jamás han sido tan rápidos como el que estamos viviendo en la actualidad, el factor diferencial? la humanidad.

Hemos causado un aumento de gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono y el monóxido de carbono que se han acumulado en la atmósfera,  eso hace que las capas inferiores de la atmósfera sean capaces de retienen más calor.

El Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC) afirma que el calentamiento ocurrirá más rápidamente en el Ártico. Por ejemplo, en Alaska y el oeste de Canadá las temperaturas de invierno ya han aumentado en 3-4 ° C en los últimos 50 años. Los aumentos más grandes de la temperatura serán en el invierno y el otoño.

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Grafico cortesía de BAS

El viento es un sistema interconectado de celdas, eso significa que cambios en una celda acaban afectando a las contiguas y en el caso del ártico implica la deformación de la celda hacia latitudes inferiores. Cuando oímos que en Boston o en Berlin ha entrado una bolsa de aire Ártico es probablemente resultado de este desequilibrio. Este fenómeno se conoce como la deformación del vórtice polar y por desgracia ya no pertenece al mundo de la simulación sino al de la realidad.

Eso significa que el desequilibrio de la celda del ártico puede tener resultados palpables sobre el clima en nuestra latitud por efecto del viento. Los cambios en la atmosfera son rápidos pero no son los únicos…

Objetivos de la campaña

Una vez resueltas todas las incertidumbres que nos afectaron el año pasado esta vez vamos a meter toda la carne en el asador. En concreto 6 boyas.

En magnitud va a ser la constelación de boyas con GPS de alta precisión más grande jamás instalada.

Esto conlleva sus riesgos y sus recompensas, empezaré por lo bueno.

  • Disponer de esta constelación nos permite realizar estudios sobre topografía dinámica oceanográfica. En otras palabras somos capaces de ver como afecta la gravedad de la luna y otras incertidumbres al hielo marino y al nivel del mar en el area de estudio.
  • Estudios de deformación del hielo, donde gracias a nuestras escalas espacio-temporales y a tener tres equipos relativamente juntos somos capaces de ver como el hielo se deforma en respuesta a su grosor, corrientes o colisiones con otras plataformas de hielo marino.

Lo malo,

  • Es un poco una pesadilla logística, se requiere un equipo de al menos dos personas por sistema para realizar la instalación y al menos 4 horas por boya.
  • La constelación para realizar el estudio de deformación se puede instalar en la relativa seguridad del perímetro más cercano al barco pero para la de la topografía dinámica se necesita alejarse con helicóptero un par de kilómetros, buscar un lugar adecuado y tener un guarda de osos a disposición exclusiva del equipo mientras se trabaja.

En resumidas cuentas vamos a dormir poco por trabajo y porque no tendremos ninguna hora de oscuridad…

Que es una boya SATICE?

En pocas palabras, magia oscura…

En más palabras: una boya de deriva de hielo marino que incluye diversos sensores para caracterizar diferentes variables físicas relacionadas con el hielo. El principal sensor es un GPS de doble fase, este tipo de GPS de alta precisión nos da datos que nos permiten obtener dinámica en escala espacio temporal muy pequeña para este ámbito. Trabajamos con escala de centímetros y medidas continuas cada 10 segundos.

Dada la naturaleza tan extrema del entorno los datos generados se envían cada hora vía satélite de vuelta al centro de investigación.

Nuestra plataforma además del movimiento mide con precisión el ancho de la capa de hielo, caracteriza la capa superficial de agua bajo el hielo con un CTD y nos da datos de profundidad de nieve en superficie además de tener una estación meteorológica para viento, temperatura y humedad del aire.

Como se puede ver en la imagen esquemática el sistema no se parece para nada a lo que uno imagina al oír boya marina. Esto es porque nuestra boya esta diseñada específicamente para monitorizar hielo.

Entre los factores que definen nuestro diseño aparte de la resiliencia al clima se han de tener en cuenta la curiosidad de la fauna en el entorno, así el sistema esta lo suficientemente reforzado como para resistir un examen preliminar por parte de un oso polar.

Una de nuestras ventajas es que nuestra boya no se parece a ningún animal y por tanto difícilmente es vandalizada por osos. El año pasado se dio el caso en una de las IMBs británicas instaladas en el hielo, pasaron menos de 24 horas hasta que un oso le dio la vuelta.

Cada brazo de la boya monta senores o antennas para los sistemas de comunicación. Esto es una condición de diseño ya que el sistema de comunicación y el GPS funcionan en un rango similar de frecuencias y la transmisión de datos de estar cerca del GPS podría afectar a las observaciones registradas por el sistema de posicionamiento.

En definitiva nuestro sistema es único en el ecosistema de plataformas de observación in-situ ya que nos ofrece un tipo de datos que no se obtiene, en el mar, con ningún otro equipo.

 

Sistemas de Observación de ICEARC

En la campaña de este verano participamos tres grupos cada uno con una plataforma diferente.

  • Brittish Anctartic Survey participa con sus Ice Mass Balance Buoys, este es un tipo de boyas operado por múltiples instituciones. Lo curioso de la configuración británica es que junto a la cadena de sensores de temperatura con el que se puede determinar grueso de hielo también se operan tres sensores de irradiación que permiten determinar el albedo en diferentes superficies. Se suele montar dicho dispositivo sobre charcos (melt-ponds) para poder caracterizarlos mejor.
  • Universidad Pierre-Marie Curie (La Sorbonne) dispone de sistemas de caracterización atmosférica y perfil oceánico embendidos en una única plataforma, la IAOOS. Entrando más en detalle la plataforma une un perfilador marino que llega hasta los 500 m de profundidad con un Lidar que apunta hacia el cielo.
  • Instituto de ciencias del Mar (CSIC), nosotros aportamos las SATICE, entraré en detalle en el siguiente post pero para hacernos una idea es una plataforma de observación de dinámica del hielo marino con precisión geodésica (centimétrica).

Cada plataforma ofrece un tipo diferente de datos, se podría decir que somos un conjunto heterogéneo de plataformas de observación que en conjunto ofrece datos vitales tanto para los científicos dedicados a modelaje del clima como a las plataformas de observación remota (vía satélite) que requieren de estaciones de calibración in-situ.

Que es ICEARC?

ICEARC es un proyecto Europeo que unifica las acciones de parte de la comunidad científica polar europea.  El proyecta busca además que el resultado de dichos estudios acabe revertiendo sobre la comunidad política para que idealmente se puedan adoptar las políticas más adecuadas para adaptarnos al cambio o al menos minimizar en lo posible el impacto del mismo sobre nuestras sociedades.

Según datos del INE la economía Española actualmente depende en casi un 75% del sector servicios y en un 5% de la agricultura, estos dos sectores están directamente vinculados al clima, dicho de otra manera si nuestras estaciones cambian nuestra producción agro-pecuaria se vera afectada y de igual manera nuestro turismo, por tanto pese a tener aparentemente el Polo Norte lejos de nuestras fronteras, los cambios en el mismo nos afectan en gran medida y definen nuestro futuro.

ICEARC se articula alrededor de cuatro temas:

  • Observaciones, desarrollo y operación de sistemas de adquisición de datos en entornos remotos del cual SATICE forma parte.
  • Modelado, creación y simulación de nuevos modelos climáticos de criósfera y modelos globales más precisos gracias a la modelización de nuevos elementos como por ejemplo pasar de un modelo de hilo marino básico a uno complejo que tenga en cuenta el grosor, contaminación, charcos, deformaciones…
  • Sociedad, impacto sobre las sociedades que viven en el circulo polar ártico siendo de especial sensibilidad debido a su dependencia del entorno.
  • Economía, como afectara tanto en el ámbito económico como en el climático la aparición de nuevas rutas comerciales a través del paso norte, las explotaciones de hidrocarburos o de minerales previamente inaccesibles.

Switching to Spanish for the last campaign

As the time for the campaign approaches it is time to change the language of the blog to maximize posible diffusion on my own country. I have noticed how this project goes unnoticed in Spain whilst how important is really the subject for economy of the country.

Climate change is an absolute definer for the present and future of our economy, as it is widely dependent on it. Therefore from now on I’ll be writing in Spanish, although if required I will translate for anyone interested in the subject.

And another sea-ice minimum…

The lower the sea-ice recovers during winter, the more we lose during summer and the trend sadly does not look like is going to end anytime soon.
 
As we can feel on the streets of lower latitude European countries this last weeks, the impact of this situation is huge for us and for any living thing. Weather patterns are changing and climate does not care about life. 
 
It is sad though that life being threatened by those extreme weather pattern changes is just not enough for our politicians to take an active stand against climate change, it is only through a major economic disaster linked to climate change that we may see some interest into changing those policies.  
 
But these policies shouldn’t be handled by corporate interests at all but for the people believing in the benefit or the planet as a whole because the needs of the many outweigh the needs of the few.
 
Davos was a first step for some of our partners in ICEARC to bring science closer to politics but there are a lot of steps the scientist community before we can turn the tide of politics. One if not the most important step is to bring scienctific knowledge to the general opinion so it takes harder efforts to corporate interests to bend global policies to their benefits, so stay curious and share your knowledge.
 
#arctic, #december, #seaice, #bringvisibility,#fearofdeniers,#bringsciencetopolitics
 
 

 

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Second worst year in recorded history for Sea Ice

This last winter was also the second worst year for sea ice extension and the fact that we had the SOUTHERN OSCILLATION aka EL NIÑO happening this year was pointing to this situation.

The map in the post is generated by NSIDC, US Government, and it is based on satellite observations.

On our deployments this situation is also reflected by the fact that the floe of our main stop has already broken up. Some of the systems we deployed are in fact in the edge of some fractions of the broken floe that means all systems are in highly risk until the re-freezing starts.

The problem is that even a floating equipment survives and gets on water it is also probable that it gets crushed between two sea ice floes. That is also more probable than a Polar Bear trying to figure out what the buoys are. The scary thing is that on this season Polar Bears have also moved/tilted some of the systems we deployed trying to figure out what the buoys are so fingers crossed until winter night comes entirely and freezing starts again.

Check some of the current position of the BAS systems here, look for IMB 20 to 24:

http://frazil.nerc-bas.ac.uk/ice-arc/index.php

 

 

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http://nsidc.org/arcticseaicenews/

 

Sea Ice on a nutshell

In five minutes, the guys in AsapSCIENCE and Bill Nye (the science guy that is actually an engineer and not a scientist…) published recently a video explaining why sea ice is so important in a plain level affordable to everyone.

Add to this video the fact that my home country economy highly depends on our specific climate and here you have the reason why arctic research is so important…

Why north ape? Why a white gorilla?

Just to put the logo in perspective and because some people have already ask about it.

Floquet de Neu
Floquet de Neu

Once upon a time someone found a white gorilla in the jungles of equatorial guinea. Albino animals don’t usually survive on the wild so they brought him back home, to Barcelona.

And as we say, if you live in Barcelona then you are from Barcelona and so Floquet de Neu (Snowflake in Catalan) became a Barcelonan hence the first match, we both come from the same city.

The second match is related to both of us being like a fish out of water, and that is how one feels sometimes in here.

And maybe the third match is sad becauNAse it is an inverted match. He was born wild and sadly died in a zoo. I, in the other hand, as like most of people coming from cities feel like being born in an caged environment and feel like finally finding my way back to nature, or at least having a bigger understanding and appreciation of the importance of the wild.

With this said, Floquet Lives !!