Todos los niños en edad escolar saben que el hielo se derrite en el verano y se congela en el invierno. Pero resulta que el proceso no es tan simple en el Ártico, donde un tipo de estructura de hielo marino, llamada cresta de hielo, en realidad puedemás fuerte en el verano debido al derretimiento.
Piense en ello como el hielo de Lázaro: en lugar de derretirse en el calor del verano ártico, algunas crestas de hielo vuelven a la vida como Lázaro de la Biblia, y son más fuertes al final del verano.
Los científicos predicen que los barcos podrán navegar directamente sobre el Polo Norte para 2050. La Ruta del Mar del Norte, que se extiende desde el Atlántico Norte a lo largo de la costa norte del Ártico de Rusia hasta Asia, reduce la distancia de envío entre Europa y Asia enhasta un 40 por ciento en comparación con los viajes a través del Canal de Suez. Si bien los bajos precios del petróleo han reducido el tráfico en esta ruta a solo 18 barcos en 2015, en 2013 71 barcos viajaron la ruta con más de 1.3 millones de toneladas de carga.
A pesar de la variación en los números, la tendencia es clara. Los ingenieros navales necesitan la información más completa que puedan obtener para diseñar barcos y estructuras oceánicas para un futuro que pueda incluir viajar a través de los mares polares. Y ahí es donde la investigación de Aleksey Shestov, entra un postdoc con el Programa de Tecnología Marina y Costera Sostenible del Ártico de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Noruega, o SAMCoT.
Icebergs raros, crestas de hielo comunes
Shestov estudia las crestas de hielo, grandes arrugas en el hielo marino que se forman cuando los témpanos de hielo se juntan. Lo que hace que las crestas de hielo sean de particular interés para los barcos y las estructuras en alta mar como las plataformas petroleras es que son mucho más comunes que los icebergs.
"Cuando hablas de icebergs la probabilidad de una colisión es un evento de 100 años", lo que significa que solo tiene un 1 por ciento de posibilidades de ocurrir en un año, dice Shestov. En contraste, las crestas de hielo debentener en cuenta los diseños de estructuras de barcos y en alta mar "porque espera encontrar crestas de hielo todos los días"
Shestov está específicamente interesado en comprender los complicados procesos de congelación que tienen lugar dentro de una cresta de hielo. La forma en que una cresta de hielo se congela con el tiempo controla en parte lo grande y fuerte que puede llegar a ser.
Shestov tuvo una oportunidad inusual de ver lo que sucede con las crestas de hielo durante el verano del año pasado cuando pasó parte de mayo y gran parte de junio a bordo del buque de investigación polar Lance. El Lance pasó seis meses en las aguas árticas al norte de Svalbard duranteun proyecto de investigación multinacional coordinado por el Norwegian Polar Institute para estudiar el hielo marino joven o de primer año.
la salinidad es la clave
Si pudieras cortar una cresta de hielo por la mitad, lo que verías sería la cresta, sobre el agua, que los investigadores llaman la vela, y una protuberancia bajo el agua, que los investigadores llaman la quilla. El hielo marino plano alrededor de la cresta en sí esllamado el nivel de hielo. El núcleo de la cresta está formado por bloques desordenados de hielo marino que se unieron y luego se congelaron.
Los bloques de hielo que forman el centro de la cresta tienen agujeros entre ellos, que no sorprendentemente están llenos de agua de mar. El agua de mar, que es salada, se congela a una temperatura más baja que el agua dulce, por lo que puede permanecer líquida incluso cuandoestá enterrado dentro del núcleo de la cresta de hielo.
Durante el invierno, las crestas de hielo se congelan con fuerza y pueden crecer, ya que el enfriamiento atmosférico hace que se forme más y más hielo alrededor de la cresta, dijo Shestov. A medida que llega la primavera con sus temperaturas más cálidas, las crestas de hielo se derriten, tanto desde arriba como desde abajoPero aquí es donde entra la sorpresa.
A medida que la cresta de hielo se derrite desde la parte superior, se forman charcos de agua relativamente fresca alrededor de la vela de la cresta, y esa agua derretida puede gotear en el núcleo de la cresta, causando el agua salada del mar que queda atrapada entre los bloques revueltosdentro de la cresta para volverse menos salado.
"Este goteo de agua dulce ayuda a consolidar la cresta, porque cuando reemplaza el agua salada, puede extraer el frío del hielo en la cresta y se congela", dice Shestov. "Así que la cresta de hielo en realidad se consolida durante el verano. Todavía se está derritiendo, pero también se está congelando dentro de la cresta ".
Eso significa que las crestas de hielo pueden ser más fuertes de lo que parecen debido a su tamaño, debido a esta interacción entre el hielo y el agua dulce.
Experiencia de descongelación de primera mano
Si bien Shestov tiene experiencia como físico y matemático, su afiliación con SAMCoT y su trabajo en UNIS, el Centro Universitario de Svalbard, lo han llevado a pasar más y más tiempo en el campo, midiendo las crestas de hielo marino y desarrollando pruebas físicasmodelos de cómo crecen y se descongelan.
A veces, este trabajo da un giro sorprendente, como lo hizo durante los últimos días del crucero N-ICE en junio pasado. En ese momento, el Lance estaba anclado a un témpano de hielo delgado que tenía varios kilómetros de diámetro, donde Shestov y unotros científicos estaban haciendo mediciones
Todos sabían que el témpano de hielo se derretiría. Esa era parte de la razón por la que se habían anclado al témpano, para poder medir lo que sucedió con las temperaturas y las salinidades a medida que el témpano se derritió. Pero cuando el témpano finalmente se rompió, sucedió extremadamente rápido.
"De repente aparecieron grietas en el barco. Estábamos justo al borde del hielo, y expuestos a la dinámica del mar abierto. Una pequeña marejada fue todo lo que hizo falta", escribió Mats Granskog, científico jefe del crucero en una publicación de blogpara el proyecto: "En cuestión de minutos nuestro témpano se había desintegrado en témpanos más pequeños, no más grandes que unas decenas de metros de tamaño".
Mantén la calma y sigue filmando
Shestov observó con fascinación cómo se rompía el témpano, con gran parte de su equipo todavía en el hielo, donde originalmente había planeado continuar su trabajo. Sin embargo, una vez que el hielo comenzó a romperse, sabía que el hielo se romperíarelativamente rápido
"Me sorprendió que algunos de mis colegas estuvieran planeando volver a trabajar, después de ver que parte del témpano se rompió. Pensaron que todo lo que teníamos que hacer era ajustar la línea de amarre y continuar, pero cuando comenzó el témpanopara romper, era una señal clara de que había llegado el oleaje y era hora de darse prisa.
Me tomó al menos dos horas sacar todo el equipo científico del hielo, lo que la tripulación logró hacer sin perder nada. Shestov hizo un video de la experiencia. "Solo trato de mantener la calma y hacer el trabajo que esnecesario ", dijo.
Puedes ver el video que hizo sobre la ruptura del hielo en: http://youtu.be/SeMZGZrhQSA
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por La Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología NTNU . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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