May. 09, 2012

Un poco de historia sobre el estudio de la capa de hielo con láseres

by María José Viñas

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Lunes, 23 de abril de 2012
Nuestra ruta de hoy se llama “Helheim-Kangerdlugssuaq Gap 02”. Los nombres de los itinerarios de IceBridge suelen dar pistas sobre sus objetivos: por ejemplo, “02” señala que ésta es la segunda vez durante esta campaña que el P-3B sobrevuela este área, situada entre los glaciares Helheim y Kangerdlugssuaq, en la costa este de Groenlandia. El término “gap” (vacío) es indicativo de que se trata de un lugar donde no se han recolectado suficientes datos previamente, lo cual es habitual en muchas áreas del ártico, ya que su estudio sistemático no empezó hasta hace un par de décadas.

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Aprovecho las horas muertas de travesía de oeste a este sobre la capa de hielo (durante las que lo único que se puede ver por la ventana del avión es un páramo infinito de hielo cegador) para hablar con Jim Yungel, de NASA Wallops, uno de los miembros de IceBridge que más experiencia tiene trabajando con láseres para estudios aéreos de altimetría (o evolución de la altura del sujeto de interés: en este caso la capa de hielo, pero en otros estudios puede tratarse de la superficie del océano o del relieve de la costa marítima).

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La historia del láser Airborne Topographic Mapper (ATM), uno de los principales instrumentos a bordo del P-3B, empieza a principios de los 70, cuando NASA lanza los llamados Experimentos Avanzados de Vuelo o proyectos diseñados para usar aviones como plataformas desde las cuales llevar a cabo ensayos de radar y láser. Los primeros vuelos con el antecesor de la ATM se llevaron a cabo en 1977.
 
Yungel señala que, antes del lanzamiento de la constelación de satélites GPS, era muy complicado tanto navegar como tomar coordenadas desde el avión — algo de suma importancia para estudios científicos, ya que los investigadores necesitan saber exactamente en qué lugares se han recogido los datos que luego analizarán.
“Por aquel entonces, cuando teníamos que llevar a cabo estudios para medir la altura de bosques o analizar el fondo de un lago, lo que hacíamos era poner a gente en tierra con globos meteorológicos”, explica Yungel. “Soltábamos los globos y el avión pasaba por el medio”. Así, con estos puntos de referencia, se sabía exactamente por que lugar había volado el aeroplano.

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Cuando la constelación de satélites GPS entró en pleno funcionamiento en los años 90, esto constituyó un gran avance para estudios de mapeado aéreos como IceBridge. Al mismo tiempo, NASA se empezó a interesar en los efectos del cambio climático y se planteó utilizar láseres para medir la evolución de los casquetes de hielo polares.
El equipo del ATM se desplazó a Kangerlussuaq por primera vez en 1991.
 
“Cada día, teníamos que esperar a volar hasta que los satélites GPS pasaran por encima de Groenlandia”, recuerda Yungel.
 
A partir de entonces, el láser ATM sobrevolaría las áreas polares (en especial Groenlandia) cada año, como parte de un programa llamado Arctic Ice Mapping (Mapeado del Hielo Ártico). Por aquella época no había ningún satélite que utilizara láseres para medir la evolución de los casquetes polares (ICESat, lanzado en 2003, sería el primero) y tampoco muchos estudios desde tierra, así que los vuelos de la AIM eran la fuente más exahustiva de datos sobre cambio en los polos.
 
El primer análisis que utilizó datos recolectados por el láser ATM (entre 1994 y 1999) se publicó en la prestigiosa revista Science y reveló que la capa de hielo ártica se estaba derritiendo mucho más rápido de lo que los científicos suponían.
“Creíamos que los glaciares se estarían derritiendo varios centímetros al año y resultó que estaban desapareciendo a razón de varios metros al año en zonas costeras”, Yungel explica.
 
En el año 2009 se produjo otro gran avance: el lanzamiento de IceBridge, que expandió enormemente el programa de exploración de hielos polares. Mientras los vuelos del proyecto Artic Ice Mapping sobre el Ártico estaban  limitados a tres semanas al año, IceBridge funcionaba durante 11 semanas, realizando de 40 a 50 vuelos anuales. IceBridge también incorporó nuevos instrumentos, como nuevos tipos de radares, un gravetómetro y un magnetómetro.
 
¿Qué depara el futuro para IceBridge? Por una parte, es probable que dentro de pocos años algunos de los experimentos a bordo del P-3B se lleven a cabo mediante vuelos no pilotados (utilizando el avión Ikhana de la NASA). Más allá del 2016 (fecha en la que está previsto se lance el satélite ICESat-2), Yungel confía que parte de la operación siga funcionando para validar los datos recolectados por el satélite y realizar tareas que ICESat-2 será incapaz de llevar a cabo (como vuelos bajo el manto de nubes que el láser no puede penetrar).
About María José Viñas

Escritora científica de la NASA

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