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El satélite CryoSat 2 hará un mapa al milímetro de la capa de hielo de la Antártida: no hay razones de alarma

23/06/2011 20:31 0 Comentarios Lectura: ( palabras)

El fallo del CryoSat 1 pareció irreversible. Pero la técnica europea lanzó pronto el CryoSat 2 y compensó el fracasó. Ahora sabemos exactamente si nos espera lo que nos vaticinan los fabricantes de caos

El satélite europeo CryoSat-2 fue lanzado para sustituir a su hermano mayor el número 1 que cayó sobre el mar en 2005. E iniciar una renovada misión que consiste en elaborar un mapa de las capas de hielo del planeta Tierra.

La información que recoja ayudará a los científicos a hacer una mejor evaluación de cómo las condiciones cambiantes del hielo polar afectan a los patrones de circulación oceánica, al nivel del mar y al calentamiento global.

El lanzamiento, desde la base espacial de Baikonur -en Kazajistán-, fue realizado con ayuda de un cohete portador ruso-ucraniano, un misil balístico intercontinental reconvertido.

Estaba previsto que el satélite de la Agencia Espacial Europea (ESA) despegara a principios de 2005 pero su lanzamiento fue aplazado para que los ingenieros investigaran algunas dudas que tenían sobre el funcionamiento del cohete de la nave.

El satélite está diseñado para hacer mediciones detalladas de la forma y el grosor del hielo del Ártico y la región antártica.

El satélite CryoSat lleva la denominación "2" debido a que se trata de la reconstrucción de una misión que fue destruida en 2005 cuando su lanzador -también un cohete remodelado- falló minutos después de su despegue.

Los Estados miembros de la ESA consideraron que la medición del hielo polar a cargo del satélite es tan importante para la evaluación del cambio climático, que aprobaron la construcción de la copia exacta de una nave espacial pocos meses después del accidente.

Los datos de otros satélites, como el ICESat de Estados Unidos y las misiones europeas ERS/Envisat, ya ha indicado que algunas de las capas de hielo están disminuyendo a un ritmo rápido; los mayores cambios ocurren en el Ártico.

Una misión clave del CryoSat será la de evaluar el volumen del hielo marino en el Ártico, algo que ha sido difícil de hacer desde el espacio, explica Jonathan Amos, corresponsal de ciencia de la BBC.

El satélite CryoSat ya está suministrando información que se sumará a la que los científicos ya poseen, al hacer observaciones que están más allá de la actual generación de naves espaciales.

La misión forma parte del programa Earth Explorer ("Explorador de la Tierra") de la ESA, que consiste en siete naves espaciales que pondrán en práctica innovaciones científicas en la obtención de datos sobre los temas que más afectan el medio ambiente.

Yuri Bakhvalov, Primer Diputado Director General Del Centro Espacial por medio de la Comisión de Estado rusa se confirmó oficialmente que el fallo del CryoSat 1 se debió a una anomalía en la secuencia del lanzamiento y expresó su sentimiento a todos los socios de aventura. También confió en que el CryoSat 1 tendrá pronto una copia.

El lanzamiento fracasó debido a que el motor de la segunda etapa del cohete que lo transportaba no se apagó cuando estaba previsto como consecuencia de un fallo del sistema de control de vuelo de la tercera etapa.

La misión iba a tener una duración de tres años y consistía en vigilar los cambios de la criosfera de la Tierra. CryoSat estaba diseñado para proporcionar datos mucho más precisos sobre la tasa de cambio de la profundidad de la capa de hielo continental y del grosor de la banquisa de hielo.

El principal instrumento de CryoSat era SIRAL (acrónimo de SAR/Interferometric Radar Altimeter). SIRAL operaría en tres modos distintos, dependiendo del punto de la órbita del satélite. Sobre los océanos y la capa de hielo continental, CryoSat hubiera funcionado como un altímetro radar tradicional. Sobre las banquisas de hielo, los ecos transmitidos coherentemente se habrían combinado con la información de un radar de apertura sintética para reducir la superficie observada, de modo que CryoSat pudiera rastrear bancos de hielo más pequeños.

El modo más avanzado de CryoSat se habría utilizado en los bordes de la banquisa de hielo y sobre los glaciares de montaña. Aquí, el altímetro emplearía el radar de apertura sintética junto con una segunda antena como interferómetro para determinar el ángulo entre el primer eco de radar recibido y la perpendicular del satélite con la Tierra. Esto permitiría medir la posición exacta de la superficie cuando ésta fuera inclinada. Para orientarse, CryoSat incluía un receptor DORIS, un retrorreflector láser y tres rastreadores de estrellas.

El control de operaciones espaciales de CryoSat se llevaba a cabo desde el centro de Darmstadt (Alemania)

Se lanzó desde el cosmódromo de Plesetsk en Rusia. Para ello se utilizó un lanzador Rockot (un cohete SS-19 modificado que originalmente era un ICBM diseñado para transportar armas nucleares, pero que Rusia está eliminando en cumplimiento con los tratados START). Según Yuri Bakhvalov, subdirector general del Centro espacial Khrunichev, cuando no se ejecutó la orden automática de apagar el motor de la segunda etapa, ésta siguió funcionando hasta que se quedó sin combustible y, como consecuencia, tampoco se produjo la separación prevista de la tercera etapa (Breeze-KM) del cohete, que transportaba el satélite CryoSat y que permaneció unido a la segunda etapa. Las etapas superiores probablemente cayeron en el Mar de Lincoln.

Los satélites ERS-1 y ERS-2 fueron precursores que sirvieron para probar las técnicas utilizadas por CryoSat. Unos meses después de su destrucción, en febrero del 2006, la Agencia Espacial Europea decidió construir y lanzar una versión mejorada llamada CryoSat-2. Su lanzamiento estaba previsto para el 2009. Operaría en una órbita aproximada de 700 km. de altitud. Su inclinación le permitiría alcanzar los 88º de latitud, esos eran los primeros deseos.

ICESat, un satélite parecido de la NASA que utiliza longitudes de onda ópticas probablemente cayeron también en el Mar de Lincoln. Parece que este mar tenía un atractivo para los satélites.

Los satélites ERS-1 y ERS-2 fueron precursores que sirvieron para probar las técnicas utilizadas por CryoSat.

La presentación del hermano menor del precursor CryoSat 1 fue presentado en el certamen de Le Bourget (Francia) en 2011

Los científicos del satélite CryoSat, presentado en Le Bourget (Francia) diseñado para trazar el primer mapa del grosor de toda la región Ártica obtenido con los datos que ha tomado el artefacto en órbita en el primer trimestre del año. Con su tecnología radar, el CryoSat mide la altura de las masas de hielo que sobresalen del agua, lo que permite calcular el grosor. Además, obtiene información detallada de los bordes del hielo, lo que resulta de capital importancia para hacer el seguimiento de los cambios que se producen allí. La primavera de 2011 es la tercera con menor cobertura helada en el Ártico desde que se tienen registros desde el espacio.

Las observaciones sólo cubren los meses de enero y febrero, pero los investigadores esperan utilizar esta tecnología para monitorear variaciones a largo plazo.

Medir la extensión y profundidad del hielo ártico es necesario para determinar el impacto del calentamiento global. El ritmo de derretimiento de la masa helada en el verano viene superando las predicciones de varios modelos.

El grosor de la capa de hielo es un dato clave, pero sólo en forma reciente la ciencia cuenta con las herramientas adecuadas para verificar ese dato desde el espacio.

Medir el grosor del hielo es clave para calcular el total del volumen derretido.

Algunos años el viento empuja masas de hielo flotante espectaculares y puede parecer que ha habido un derretimiento cuando no es el caso", explicó a la BBC Duncan Wingham, uno de los investigadores a cargo de la misión CryoSat 2.

"Sólo cuando combinamos la información sobre la extensión con el grosor del hielo podemos calcular el volumen y ése es el dato central cuando se trata de determinar el derretimiento”.

CryoSat cuenta con uno de los radares de mayor resolución que jamás se hayan puesto en órbita. El instrumento emite impulsos de microondas que rebotan tanto desde la parte superior de la capa helada como desde el agua debajo de ella en el caso de grietas.

La Amazonia es el pulmón verde de la Tierra. La Antártida es el pulmón blanco. Cualquier alteración en uno de los dos supone un cambio importante en el medio ambiente

Midiendo la diferencia de alturas entre estas dos superficies los investigadores pueden calcular el volumen total de la masa helada.

El cerebro de el centro de observaciones del Colegio Universitario de Londres

El profesor Wingham, el cerebro del Cryosat 2 y su equipo están basados en el Centro de Observación Polar de University College, en Londres, donde han trabajado durante todo un año para traducir los registros del radar a mapas y datos que puedan ser utilizados por la comunidad científica.

"Estamos muy contentos con el primer mapa, pero necesitamos comparar las variaciones año a año" dice la Dra. Katharine Giles, de esa Universidad.

Los investigadores también compararon los datos de CryoSat con los obtenidos en otros estudios independientes, como el realizado por el Instituto Alemán Alfred Wegener con un avión que utilizaba rayos láser. Este estudio consideró un área limitada, pero sus datos coincidieron con los del CryoSat.

"Ahora estamos procesando el resto de los registros obtenidos por el satélite y la idea es estudiar los cambios en la capa de hielo. Estamos muy contentos con el primer mapa, pero necesitamos comparar las variaciones año a año", dijo a la BBC la Dra. Katharine Giles.

Los científicos contaban hasta ahora con algunos datos sobre el grosor del hielo de sonares en submarinos o generaciones anteriores de radares, pero CryoSat es capaz de ver todo el Ártico, hasta dos grados del polo.

Los datos de CryoSat también permitieron elaborar un modelo de la Antártida, en el que se muestra claramente la roca por debajo de la capa helada. Los investigadores esperan poder calcular el grosor del hielo en todo el continente.

La mision CryoSat estaba planeada originalmente hasta el 2013, pero los investigadores esperan que el satélite siga en uso hasta por lo menos 2017.

Para financiar esta extensión, los científicos deben lograr que los gobiernos europeos aprueben nuevos fondos en una cumbre de ministros que debatirá la investigación espacial. La reunión tendrá lugar en Italia el año próximo.

El hielo de la Antártida corresponde a la Antártida Oriental y el resto a Groenlandia

Más del 85 % del área terrestre ocupada por hielos permanentes se encuentra en la Antártida. Un 10 % corresponde al hielo de Groenlandia y el resto, menos de un 5 %, al conjunto de todos los pequeños glaciares y minúsculos casquetes helados.

El espesor medio del hielo en la Antártida es de 2, 4 kilómetros y en algunos lugares llega casi a los 5 kilómetros. Su volumen es tan grande que su descongelación completa elevaría el nivel del mar unos 60 metros. La mayor parte de la masa de hielo, casi el 90 %, se encuentra en la Antártida Oriental.

Análisis de satélite de la evolución del espesor del manto en el período 1992-2003 indican un incremento en la mayor parte de la Antártida Oriental y un adelgazamiento en la mayor parte de la Antártida Occidental. En el balance global se ha producido un leve aumento de 1, 4 cm/año (Davis, 2005).

La banquisa de hielo que rodea la Antártida experimenta una gran variación en su extensión estacional (unos 3 millones de km2 en verano y 18 millones de km2 en invierno). Las mediciones por el mismo procedimiento indican que ha tenido una ligera tendencia al aumento durante el período 1979-1999 (Parkinson, 2002).

Una zona delicada es la Península de la Antártida, ya casi fuera del círculo polar. Recientemente se ha producido allí, a unos 65ºS, una fusión parcial de la plataforma marina de Larsen B, que ha venido unida a un calentamiento del aire en el transcurso de las últimas décadas. La repercusión en el nivel del mar es casi nula, ya que es hielo marino flotante y que no sujeta apenas ninguna masa de hielo continental (Vaughan, 1995). Además, el análisis de la historia de la plataforma de Larsen B indica avances y retrocesos importantes durante el transcurso del Holoceno (Domack, 2001). Durante varios períodos del Holoceno algunas de las otras plataformas de hielo que rodean la Península han estado ausentes (Hodgson, 2006).

Se cree cada vez con más certeza que este proceso de disminución del hielo en esa región va ligado a los cambios de circulación atmosférica que determinan el movimiento y deriva del hielo flotante (Harangozo, 2006).

Las series termométricas de las escasas estaciones meteorológicas situadas en la Antártida no han mostrado durante el siglo XX ninguna tendencia apreciable en su conjunto, ni de calentamiento ni de enfriamiento (Turner et al. 2002). Esta falta de calentamiento en superficie contradice los resultados de los modelos climáticos, según los cuales allí deberían haberse producido ya un calentamiento mayor que en el resto del globo. Algunos autores creen incluso que por interpolación se puede deducir un ligero enfriamiento del continente durante las últimas décadas (Doran, 2002; Blanchard, 2002). Sin embargo, recientes reanálisis de los datos de los radiosondeos obtenidos con globos indican en altura un significativo calentamiento invernal entre 1971 y 2003 (Turner, 2006).

Analizando las series con más detalle, se observa, por ejemplo, que desde 1960 la estación Amundsen-Scott del Polo Sur indica un enfriamiento de 0, 20ºC por década, y la estación costera Halley no muestra ninguna tendencia significativa. Por el contrario, la temperatura del aire troposférico sobre estas dos estaciones mediada con globos sonda indica más bien una tendencia al calentamiento.

La temperatura anual en la estación Amundsen-Scott situada en el Polo Sur durante el período 1957-2001 ha estado en general por debajo de la congelación bruta. Pero hay que destacar la excepción de la Península de la Antártida, en donde se ha producido un calentamiento neto del orden de 2, 5 ºC en los últimos cincuenta años, relacionado probablemente con la ruptura y descongelación de la plataforma de hielo marino Larsen B, y probablemente motivado, como hemos dicho, por una variación del régimen de vientos (Orr, 2004). La mayor parte de los glaciares de esta península muestran en los últimos años una tendencia al retroceso, aunque no está claro que la causa única sea ese calentamiento (Cook, 2005).

El futuro no es tan pesimista como dicen los agoreros: la Antártida no se derrite tan deprisa como se vaticinaba excepción hecha de las plataformas

Aunque —los modelos numéricos lo vaticinan—, si se produjera en la Antártida un calentamiento en las próximas décadas, el deshielo directo provocado por esta causa sería mínimo. Ocurre que en la mayor parte del continente, excepto en algunas regiones costeras —y especialmente en la Península de la Antártida—, las temperaturas están casi siempre muy por debajo del punto de congelación, por lo que un incremento de 2ºC o 3ºC no provocaría apenas ninguna fusión del hielo. Por el contrario, este incremento térmico podría hacer aumentar la capacidad higrométrica del aire y consecuentemente las precipitaciones de nieve, provocando una mayor acumulación de hielo en la Antártida, lo que haría bajar en unos cuantos centímetros el nivel del mar (IPCC, 2001). Sea lo que sea, el análisis en la acumulación de nieve durante la segunda mitad del siglo XX no muestra ningún cambio significativo (Monaghan, 2006).

Otro problema diferente, y más complicado de vaticinar, es el posible colapso del manto de hielo que recubre la Antártida Occidental. Gran parte del manto de hielo en esta zona occidental se apoya en las plataformas de hielo costero de Ronne (en el mar de Wedell) y de Ross.

Estas plataformas de hielo flotante, de varios cientos de metros de espesor, actúan de contrafuertes del hielo continental. Uno de los temores para el futuro, si el calentamiento global se confirma y se hace más intenso, es que podrían deshelarse y provocar grandes deslizamientos de hielo desde el continente al mar (Oppenheimer, 1998). Ocurre que estas plataformas de hielo no se apoyan en el fondo marino, sino que, por el contrario, tienen agua por debajo que socava su base. Si el mar se calentase, podrían sufrir una fusión suficiente como para que se desgajasen en icebergs que las corrientes alejarían mar adentro. Tras menguar o desaparecer estas plataformas marinas, es posible que, a continuación, se acelerase la caída del hielo continental que sujetan. Algunos estudios indican una aceleración de la caída de los frentes de algunos glaciares en los últimos años en el mar de Amundsen (Thomas, 2004).

Sin embargo, otras mediciones recientes del hielo en la zona de Ross indican que en los últimos tiempos lo que se produce allí es lo contrario, más acumulación de hielo, y desaceleración de las corrientes de hielo que descienden hacia la plataforma marina (Joughin, 2002 y 2005; Raymond, 2002).


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