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Impacto del cambio climático en el océano

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Los recursos marítimos también tienen una gran importancia para la investigación y la innovación en la lucha contra el cambio climático. La Dirección General de Investigación e Innovación apoya los proyectos que ayudan a descubrir el futuro en esta materia:
El proyecto ICE2SEA mide, calcula y predice el impacto potencial que tiene la fusión del hielo continental (glaciares, casquetes polares y capas de hielo) en el nivel del mar, permitiendo a Europa prepararse para los posibles cambios en el mismo.


 El programa ICE2SEA tiene la finalidad de medir la aportación del hielo continental a la subida del nivel del mar durante los próximos doscientos años. Para cumplir su cometido, su equipo científico llevará a cabo estudios específicos sobre procesos fundamentales relativos a los casquetes de hielo y los sistemas de glaciares montañosos, por ejemplo en Svalbard (en el Ártico) y en la Patagonia (Sudamérica), y también relativos a las placas de hielo de regiones polares de Groenlandia y la Antártida. Asimismo, el equipo pretende elaborar modelos de placas de hielo y glaciares con los que generar proyecciones detalladas de la contribución del hielo continental a la subida del nivel del mar en el transcurso de los próximos dos siglos.

El pasado 15 de mayo, científicos de este ambicioso programa de la UE se reunieron en Londres para discutir los últimos cuatro años de investigaciones y hallazgos. 

Artículo en inglés, pdf: From Ice to High Seas

Arctic Futures 2012: Q&A with David Vaughan from International Polar Foundation on Vimeo.

El deshielo de los glaciares aumenta 0,7 centímetros anualmente el nivel del mar


  
 Credit: W. Tad Pfeffer, Columbia Glacier, Alaska, July 2008.

Un nuevo estudio de los glaciares en todo el mundo por medio de observaciones de dos satélites de la NASA ha ayudado a resolver las diferencias en las estimaciones de lo rápido que están desapareciendo los glaciares y contribuyendo a la elevación del nivel del mar.
Las nuevas investigaciones dicen que los glaciares, que se encuentran cerca del hielo de Groenlandia y la Antártida y representan el 1 por ciento de todo el hielo de la tierra, perdieron cada año un promedio de 259 billones de kilogramos de masa durante el periodo de estudio de seis años, por lo que los océanos se elevaron 0,03 pulgadas (0,7 mm) por año. Esto equivale a alrededor del 30 por ciento del total observado del aumento global del nivel del mar durante el mismo período y coincide con la contribución combinada al nivel del mar a partir de las capas de hielo de Groenlandia y la Antártida.
El estudio compara las mediciones terrestres tradicionales con los datos satelitales de hielo de la NASA, Cloud, y Land Elevation Satellite (ICESat) and Gravity Recovery y Climate Experiment (GRACE) misiones para estimar la pérdida de hielo de los glaciares en todas las regiones del planeta. El periodo de estudio abarca desde 2003 hasta 2009, los años en que se superpusieron las dos misiones.
"Por primera vez, hemos sido capaces de restringir de manera muy precisa la cantidad que estos glaciares en su conjunto contribuyen al aumento del nivel del mar", dijo Alex Gardner, científico de la Tierra de la Universidad Clark en Worcester, Massachusetts, y autor principal del estudio. "Estos cuerpos de hielo más pequeños están perdiendo alrededor de tanta masa como las capas de hielo".
El estudio fue publicado el jueves en la revista Science: A Reconciled Estimate of Glacier Contributions to Sea Level Rise: 2003 to 2009

El ICESat, que dejó de operar en 2009, medía los cambios glaciares a través de altimetría láser, que rebota pulsos láser próximos al hielo superficial para informar al satélite de los cambios en la altura de la capa de hielo. El sucesor de ICESat, ICESat-2, tiene previsto su lanzamiento en 2016. GRACE, aún en funcionamiento, detecta las variaciones del campo gravitatorio de la Tierra como resultado de los cambios en la distribución de la masa del planeta, incluidos los desplazamientos de hielo. La nueva investigación encontró que todas las regiones glaciares perdieron masa desde 2003 hasta 2009, produciéndose las mayores pérdidas de hielo en el Ártico canadiense, Alaska, costa de Groenlandia, los Andes del sur y el Himalaya. Por el contrario, los glaciares periféricos de la Antártida - pequeños cuerpos de hielo que no están conectados a la capa de hielo principal - contribuyeron poco a la subida del nivel del mar durante ese período. El estudio se basa en un estudio de 2012 que utilizó sólo los datos de GRACE y también encontró que la pérdida de hielo de los glaciares fue inferior a las estimaciones derivadas de las mediciones basadas en tierra.
Las estimaciones actuales predicen que todos los glaciares del mundo contienen suficiente agua para elevar el nivel del mar en hasta 24 pulgadas (aproximadamente 60 centímetros). En comparación, toda la capa de hielo de Groenlandia tiene el potencial de contribuir a unos 20 pies (unos 6 metros) de elevación del nivel del mar y la capa de hielo antártica poco menos de 200 pies (unos 60 metros).
"Debido a que la masa de hielo glaciar global es relativamente pequeña en comparación con las enormes capas de hielo que cubren Groenlandia y la Antártida, las personas tienden a no preocuparse por ello", dijo el co-autor del estudio, Tad Pfeffer, glaciólogo de la Universidad de Colorado en Boulder. "Pero es como un pequeño cubo con un enorme agujero en la parte inferior: no puede durar por mucho tiempo, sólo un siglo o dos, pero al mismo tiempo el hielo que hay en los glaciares, es un importante contribuyente al aumento del nivel del mar".
Para hacer las estimaciones basadas en tierra de los cambios de masa glaciar, los glaciólogos realizan mediciones in situ a lo largo de una línea desde la cumbre de un glaciar a su borde. Los científicos extrapolan estas medidas a toda la superficie de los glaciares y las llevan a cabo desde hace varios años para estimar la variación de la masa total del glaciar a través del tiempo. Si bien este tipo de medida va bien para los pequeños glaciares individuales, tiende a sobrestimar la pérdida de hielo cuando los resultados son extrapolables a regiones más grandes, como rangos enteros de montañas.
"Las observaciones terrestres a menudo pueden ser recogidas sólo en los glaciares más accesibles, donde resulta qu el adelgazamiento está ocurriendo más rápidamente que los promedios regionales", dijo Gardner. "Esto significa que cuando se usan esas mediciones para estimar la variación de la masa de toda la región, se concluye que las pérdidas regionales  son demasiado grandes".
GRACE no tiene una resolución suficientemente fina y el ICESat no tiene suficiente densidad de muestreo para estudiar pequeños glaciares, pero los dos satélites también están de acuerdo en las estimaciones de la variación de la masa para grandes regiones glaciares, concluyó el estudio.
"Ahora tenemos muchos más datos de las regiones cubiertas de glaciares debido a la GRACE y ICESat", dijo Gardner. "Sin tuviésemos estas observaciones independientes, no había forma de saber que las observaciones terrestres eran parciales".
En la investigación participaron 16 investigadores de 10 países, con importantes contribuciones de la Universidad de Clark, de la Universidad de Michigan, el Instituto Scripps de Oceanografía en San Diego, la Universidad Trent en Ontario, la Universidad de Colorado en Boulder y la Universidad de Alaska Fairbanks.

En el vídeo , investigadores de la Universidad de Swansea en el Reino Unido que trabajaban cerca del glaciar Helheim en Groenlandia vieron un espectacular evento  el 12 de julio de 2010. En este vídeo en time-lapse capturaron los témpanos de hielo cayendo del glaciar en el fiordo.
 Artículo científico: 
 Science
Vol. 340 no. 6134 pp. 852-857
DOI: 10.1126/science.1234532
A Reconciled Estimate of Glacier Contributions to Sea Level Rise: 2003 to 2009

Imágenes de los glaciares estudiados en este informe:NASA Satellite Data Helps Pinpoint Glaciers' Role in Sea Level Rise 05.16.13
 


El hielo marino del Ártico cae por debajo del record de 2007

Arctic Sea Ice Drops below 2007 Record

Color bar for Arctic Sea Ice Drops below 2007 Record

El 26 de agosto de 2012 la cantidad de agua cubierta en el Ártico por el hielo marino cayó por debajo de los 4,17 millones kilómetros cuadrados (1.61 millones de millas cuadradas), el récord de mínimo registro en 2007. El hielo marino del Ártico se situó en 4,10 millones de kilómetros cuadrados (1.58 millones de millas cuadradas), informaron el National Snow and Ice Data Center (NSIDC) y la NASA el 27 de agosto.

La imagen de arriba fue realizada a partir de las observaciones recogidas por el Special Sensor Microwave Imager/Sounder (SSMIS) en los satélites del U.S. Defense Meteorological Satellite Program. El hielo marino aparece en tonos de blanco y azul claro, con blanco indicando las mayores concentraciones de hielo. El agua del océano abierto es azul y la tierra es gris. El esquema de color amarillo muestra la extensión mínima media del hielo el 26 de agosto para 1979-2000 - es decir, las áreas que estaban cubiertas de hielo en al menos un 15 por ciento en al menos la mitad de los años comprendidos entre 1979 y 2000.

En abril de 2012, el hielo marino del Ártico alcanzó una magnitud cercana a la media, pero los intensos períodos de pérdida de hielo en junio y agosto de 2012 ayudaron a impulsar hielo marino del Ártico por debajo del récord anterior de 2007. En 2007, la presión alta sobre el mar de Beaufort y la baja presión sobre el noreste de Eurasia enviaron vientos cálidos, que derritieron el hielo y lo empujaron lejos de la costa de Siberia y Alaska. Aunque estos patrones de presión también se han producido en 2012, eran mucho menos persistentes. Sin embargo las tasas de derretimiento del hielo marino alcanzaron en 2012 todavía a 150.000 kilómetros cuadrados (57.900 millas cuadradas) por día, más que el doble de la tasa de largo plazo.

A principios de julio la fusión del hielo marino en el Ártico empezó tres semanas antes de lo previsto, pero luego se desaceleró un poco. Las tasas de pérdida de hielo volvieron a subir a principios de agosto", "probablemente el registro más alto para ese período", según el científico del NSIDC Walt Meier. Debido a que el antiguo registro ha sido sobrepasado en agosto de 2012 - y hielo marino del Ártico generalmente alcanza su punto más bajo anual en septiembre - es probable que la cantidad de la capa de hielo pueda seguir reduciéndose. NSIDC proporciona una visión general de los tipos de deshielo y en su blog Arctic Sea Ice News and Analysis.

El hielo marino del Ártico alcanzó mínimos récords anteriores en 2002, 2005 y 2007. (El mínimo récord en 2007 se registró anteriormente como de 4.130.000 kilometros cuadrados, 0 1,59 millones de millas cuadradas. Un procesamiento ligeramente diferente y procedimientos de control de calidad utilizados por el NASA Goddard Space Flight Center de la NASA llevó a estimaciones revisadas de la extensión del hielo marino). Durante la última década la extensión del hielo marino en el Ártico ha estado muy por debajo del promedio 1979-2000.

La pérdida de tanto hielo marino significa que cuando aparezca de nuevo el hielo durante el invierno será "hielo de primer año", que es mucho más delgado que el hielo marino que se ha mantenido durante varios años. Joey Comiso, científico investigador sénior del NASA Goddard Space Flight Center, explicó que la pérdida de este hielo de varios años contribuyó a registrar la mínima extensión de hielo en 2012. Otro posible factor en el trabajo del verano de 2012, ha sugerido Comiso, pudo haber sido un fuerte ciclón de verano (imagen de abajo), que rompió el hielo en el Ártico Central y lo dispersó en aguas más cálidas.

El director del NSIDC Mark Serreze difiere algo con Comiso sobre el papel de la tormenta. "El hielo estaba tan delgado que estaba preparado para derretirse", dijo Serreze. "2012 habría establecido probablemente un nuevo récord incluso sin el ciclón".
Una vez que se pone en marcha la pérdida de hielo marino, puede convertirse en un proceso de auto-refuerzo. Debido a que hay menos hielo de colores claros para reflejar la energía solar de vuelta al espacio, es absorbida más energía por el agua más oscura del océano.

El nuevo récord de hielo marino no fue el único acontecimiento inusual en el Ártico en el verano de 2012. Julio de 2012 vio derretirse velozmente la capa de hielo de Groenlandia y el desprendimiento de un nuevo iceberg del Glaciar Petermann de Groenlandia. A principios de agosto, el rápido retroceso del hielo marino dejó el paso del noroeste casi abierto, aunque el hielo retrocedió en algunas zonas a finales de mes.
El nuevo record mínimo de hielo marino en 2012 encaja en un patrón más amplio de un Ártico cambiante. En cuanto a la rápida pérdida de hielo marino en el Ártico, Serreze comenta: "Tal vez lo más sorprendente es que ya no estamos sorprendidos".

Referencias:

NSIDC. (2012, August 27) Arctic sea ice breaks lowest extent on record.
NSIDC. (2012, August 27) Arctic Sea Ice News and Analysis.
NSIDC. (2012, May 21) State of the Cryosphere: Sea Ice.

Imagen por por Jesse Allen del Earth Observatory de la NASA usando datos del National Snow and Ice Data Center. Leyenda por Michon Scott.


Instrument: 
DMSP - SSM/I

Fuente: http://earthobservatory.nasa.gov

LOS OCÉANOS DEL PLANETA HAN PERDIDO LA CUARTA PARTE DE SUS AGUAS




La masa de agua de los océanos de la Tierra se ha reducido en una cuarta parte en 4.000 millones de años debido a la pérdida de hidrógeno que asciende al espacio para saturar la atmósfera con oxígeno.


Los científicos del Museo Nacional de Historia Natural de Dinamarca llegaron a esta conclusión mediante la comparación de la composición isotópica del agua del océano moderno y del “agua petrificada”, mineral serpentina, formada alrededor de hace 3,8 millones de años en el territorio de la actual Groenlandia.
 

Serpentina visto a través de un microscopio (Foto: Emily Papa) 

El mineral geológico serpentina se forma a altas temperaturas, cuando las aguas del océano penetran en las grietas y fisuras de la corteza terrestre. “En el agua que cubría el planeta en los albores del tiempo, los isótopos ligeros de hidrógeno predominaban sobre los pesados”, destaca la autora del estudio, Emily Papa.


Los investigadores explican el fenómeno señalando que el hidrógeno, formado por isótopos ligeros, ‘voló’ al espacio.


Según la experta, en un momento determinado de la historia evolutiva del planeta (es decir, aproximadamente hace unos 2,4-2,2 millones de años), la proporción de oxígeno en la atmósfera aumentó tanto que se inició un proceso de reposición química del agua. El oxígeno de la atmósfera actúa como una barrera que, al reaccionar con los átomos ‘fugitivos’, forman moléculas de agua que vuelven posteriormente a caer en el océano.


Además, los científicos fueron capaces de determinar que hace 4.000 millones de años la cantidad de metano en la atmósfera de la Tierra era 50-500 veces mayor de la que se registra ahora.


Fuente: prensa digital