MOSAiC ofereix la primera imatge completa de l’escalfament global a l’Àrtic
Els resultats presenten la primera imatge completa dels processos climàtics a l'Àrtic central, que s'està escalfant més de dues vegades més ràpidament que la resta del planeta.
El projecte, basat en l'observació de diversos processos climàtics a la regió, compta amb la participació de la investigadora de l'IEEC a l'Institut de Ciències de l'Espai (ICE-CSIC) Estel Cardellach, i la investigadora Carolina Gabarró de l'Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC), entre d'altres.
Centenars d'investigadors internacionals estan analitzant les mesures fetes durant l'expedició MOSAiC (acrònim de Multidisciplinari drifting Observatory for the Study of Arctic Climate), durant la qual es van registrar centenars de paràmetres ambientals a l'Oceà Àrtic central, amb una precisió i freqüència sense precedents, durant un cicle anual complet. Avui es publiquen a la revista Elementa tres articles amb resultats de l'expedició: concretament dels grups dedicats a l'estudi de l'atmosfera, la neu i el gel marí, destacant la importància d'examinar tots els components del sistema climàtic de manera conjunta. Aquests resultats presenten la primera imatge completa dels processos climàtics a l'Àrtic central, que s'està escalfant més de dues vegades més ràpid que la resta del planeta, cosa que afecta tant la meteorologia com el clima globals.
La reducció del gel marí és un símbol de l'escalfament global. A l'Àrtic, la seva extensió s'ha reduït gairebé a la meitat a l'estiu des que van començar els registres satel·litals a la dècada dels 80. Altres propietats del gel, com el seu gruix, s'han estudiat en menor mesura, però són igualment rellevants. Les preguntes sobre què significa això per al futur de l'Àrtic i com afectarà el canvi climàtic van ser l'ímpetu de la històrica expedició MOSAiC, que es va dur a terme al trencaglaç de recerca alemany Polarstern, entre el setembre del 2019 i l'octubre del 2020.
Amb els resultats publicats, l'equip investigador està construint la imatge més completa basada en l'observació dels processos climàtics de l'Àrtic, on la velocitat de l'escalfament de l'aire a la superfície és més del doble que la resta del planeta des de la dècada de 1970. Estudiar els processos rellevants durant un any complet requeria un enfocament especial, ja que l'Oceà Àrtic Central està cobert de gel a l'hivern i, per tant, és de difícil accés.
Panna de gel en què va quedar atrapat el MOSAiC durant l'etapa 4, el 30 de juny de 2020.
/ Markus Rex (Alfred-Wegener-Institut).
Per això, durant l'expedició, el trencaglaç es va endinsar en una banquisa per quedar-ne deliberadament atrapat i desplaçar-se amb el gel a través de l'Àrtic a causa de la deriva transpolar natural. «Vam trobar una banquisa a la deriva més dinàmica i ràpida del que esperàvem. Això no només va suposar un repte per als equips al terreny en el seu treball diari, sinó que es va traduir en canvis en les propietats del gel marí i en la distribució del seu gruix», comenta el Dr. Marcel Nicolaus, físic del gel marí a l'Institut Alfred Wegener, Centre Helmholtz per a la Investigació Polar i Marina (AWI, per les sigles en anglès) i colíder de l'Equip Gel en el projecte MOSAiC.
El grup d'Observació de la Terra de l'Institut de Ciències de l'Espai (ICE-CSIC) liderat per la investigadora i membre de l'Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) la Dra. Estel Cardellach, ha participat en els treballs que apareixen avui a la revista Elementa. El grup era responsable d'un experiment —finançat per l'Agència Espacial Europea (ESA, per les seves sigles en anglès)— que es va instal·lar sobre la banquisa de gel per estudiar la interacció entre el gel marí i els senyals de navegació transmesos des de satèl·lit (com els GPS). «Els equips es van projectar per poder operar en les condicions extremes de l’Àrtic, de manera autònoma i gairebé contínua», explica Cardellach. «Investiguem quin tipus d'informació del gel marí contenen les dades adquirides. Són observacions sensibles al gruix? a la seva rugositat? a la quantitat de sal o la presència d'aigua a la superfície?». Com explica la Dra. Cardellach, els resultats preliminars suggereixen que aquesta tècnica de mesura mitjançant senyals de navegació es podria aplicar des de satèl·lits de baix cost per monitoritzar els pols de manera contínua.
El Barcelona Expert Center (BEC), grup dedicat a la teledetecció dels oceans, de l'Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC) ha estat responsable de posar a la superfície àrtica un radiòmetre que treballa a la freqüència de 1,4 GHz, instrument similar al que porta el satèl·lit SMOS (acrònim de Soil Moisture and Ocean Salinity satellite) de l'ESA, que pot mesurar el gruix del gel marí. «L'objectiu d'aquest experiment», explica la investigadora de l'ICM-CSIC, la Dra. Carolina Gabarró, «ha estat obtenir mesures de radiometria en diferents condicions per poder entendre millor com afecten certs paràmetres (gruix de la neu, temperatura i salinitat del gel) a l'emissivitat del gel, i poder millorar les mesures de gruix del gel obtingudes pel satèl·lit SMOS». I afegeix: «Aquesta és una variable fonamental per monitoritzar els canvis dràstics que s'estan produint a l'Àrtic. Estem molt contents amb els resultats que hem obtingut amb aquest radiòmetre, dissenyat i desenvolupat a Espanya».
Els tres articles publicats avui serveixen com a referència per a una àmplia gamma de treballs científics futurs. «Les observacions físiques són la base per interpretar els cicles biogeoquímics i els processos dels ecosistemes, i per donar suport als models acoblats que fem servir per aprendre encara més sobre les reaccions climàtiques i les repercussions globals del canvi a l'Àrtic. Aquests canvis poden afectar el temps i el clima a tot el món. És fascinant la precisió amb què podem cartografiar processos individuals i relacionar-los entre si», diu el Dr. Markus Rex, director de MOSAiC i científic atmosfèric de l’AWI. I afegeix. «M'alegra veure que centenars de participants de MOSAiC han col·laborat en aquestes publicacions. La cooperació internacional amb participants d'expedicions de tants països continua de manera productiva i amb un alt grau de coordinació, malgrat que l'expedició va finalitzar fa més d'un any. D'aquesta manera, podrem proporcionar informació cada cop més important sobre el canvi climàtic, cosa que proporcionarà una base de coneixement per a la transformació social cap a un enfocament sostenible del planeta Terra».
Els Equips Gel i Atmosfera fan curts transectes mitjançant l'arrossegament d'un instrument de
teledetecció, alhora que excaven pous al mantell de la neu als mateixos punts per observar-ne
l'estratificació i realitzar proves d'estabilitat. / Lianna Nixon (Alfred-Wegener Institut).
Sobre MOSAiC
Durant l'expedició del Multidisciplinari drifting Observatory for Study of Arctic Climate (MOSAiC), experts de 20 països van explorar l'Àrtic durant un any sencer. Entre el 2019 i el 2020, el trencagels d'investigació alemany Polarstern va estar a la deriva congelat al gel a través de l'oceà Àrtic. L'expedició MOSAiC ha estat coordinada per l'Institut Alfred Wegener, Centre Helmholtz per a la Investigació Polar i Marina (AWI). Més de 80 instituts van unir els seus recursos en un consorci de recerca perquè aquest projecte únic fos un èxit i obtenir dades el més valuoses possibles. El cost total de l'expedició va ser d'uns 150 milions d'euros, finançats majoritàriament pel Ministeri Federal d'Educació i Investigació d'Alemanya.
Nota de premsa feta en col·laboració amb l'Institut Alfred Wegener (AWI), l'Oficina de Comunicació i Divulgació de l'Institut de Ciències de l'Espai (ICE-CSIC), l'Oficina de Comunicació de l'Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC) i l'Oficina de Comunicació de la Delegació a Catalunya del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).
Imatge Principal
Presa de mostres
Peu d'imatge: Marató de presa de mostres al llarg de 24 hores per registrar una «instantània» dels cicles diaris de l'estiu àrtic.
Crèdit: Lianna Nixon (Alfred-Wegener Institut).
Enllaços
Més informació
Aquesta recerca es presenta en tres articles titulats «Overview of the MOSAiC expedition: Snow and sea ice», de Nicolaus, M. et al., «Overview of the MOSAiC expedition – Atmosphere», de Shupe, M.D. et al. i «Overview of the MOSAiC expedition: Physical oceanography», de Rabe, B. et al., que apareixen avui a la revista Elementa.
L’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) promou i coordina la recerca i el desenvolupament tecnològic espacial a Catalunya en benefici de la societat. L’IEEC fomenta les col·laboracions tant a nivell local com mundial, i és un eficient agent de transferència de coneixement, innovació i tecnologia. Com a resultat de 25 anys de recerca d’alta qualitat, duta a terme en col·laboració amb les principals organitzacions internacionals, l’IEEC es troba entre els millors centres d’investigació internacionals centrats en àrees com: l’astrofísica, la cosmologia, les ciències planetàries i l’observació de la Terra. La divisió d’enginyeria de l’IEEC desenvolupa instrumentació per a projectes terrestres i espacials, i té una àmplia experiència treballant amb organitzacions privades i públiques del sector aeroespacial així com altres sectors d’innovació.
L’IEEC és una fundació privada sense ànim de lucre regida per un Patronat compost per la Generalitat de Catalunya i unes altres quatre institucions amb una unitat científica cadascuna, que en conjunt constitueixen el nucli de l’activitat d’I+D de l’IEEC: la Universitat de Barcelona (UB) amb la unitat científica ICCUB – Institut de Ciències del Cosmos; la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) amb la unitat científica CERES – Centre d’Estudis i Recerca Espacials; la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC) amb la unitat científica CTE – Grup de Recerca en Ciències i Tecnologies de l’Espai; i el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) amb la unitat científica ICE – Institut de Ciències de l’Espai. L’IEEC és un centre CERCA (Centres de Recerca de Catalunya).
Contactes
Oficina de Comunicació de l'IEEC
Barcelona, Espanya
Ana Montaner i Rosa Rodríguez
Correu electrònic: comunicacio@ieec.cat
Autor Principal a l’IEEC
Barcelona, Espanya
Estel Cardellach
Institut de Ciències de l’Espai (ICE-CSIC)
Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)
Correu electrònic: estel@ieec.cat, estel@ice.csic.es