Monitoraggio ghiacci

La spedizione dell'ArcticMix nel mare di Beaufort, e l'osservazione delle Onde Interne

Oceanografi d'alto mare, come quelli a bordo della nave da ricerca Sikuliaq, ci aiutano a comprendere i cambiamenti nella zona artica.

L'ormeggio del gruppo di spedizione dell'ArcticMix si trova 3452 metri di altezza nel mezzo del mare di Beaufort, e quando è stato schierato, all'inizio di settembre, gli scienziati e l'equipaggio della Sikuliaq hanno letteralmente guardato scivolare nelle profondità più di mezzo milione di dollari di tecnologia. Ancora non c'è modo migliore per misurare l'oceano su tutta la sua profondità e per un lungo periodo di tempo, che l'impiego di questi ormeggi oceanici.

Questi dati scientifici faticosamente conquistati dal mare sono essenziali per la formulazione e messa a punto delle simulazioni al computer del clima a livello globale, che informano i responsabili delle decisioni sul clima e regolarmente fanno i titoli dei giornali.

La zona di studio principale per il viaggio di ArcticMix è proprio in cima a quello che l'NSIDC ha chiamato "un aspetto sorprendente della tarda stagione di fusione Artica del 2015". Nel corso di 19 giorni, la Sikuliaq ha fatto ulteriori osservazioni oceaniche nelle vicinanze.

L'Artico è un posto oceanograficamente strano, un su e giù nella versione di "normalità" dell'oceano con l'acqua di superficie fredda e fresca, mentre in agguato sotto c'è un serbatoio più caldo, di acqua salata, lo strato superficiale più pesante grazie al suo alto contenuto di sale. Una ipotesi di artico in rapida evoluzione è che aumentando l'acqua aperta, questo permetta alle tempeste di mescolare questo calore dell'oceano più profondo verso l'alto, attraverso la generazione di fasci di energia sottomarini chiamati 'onde interne', e a sua volta, più ghiaccio in fusione. La natura peculiare dell'Artico rende l'ipotesi di un cambiamento climatico con feedback positivo, sulla base del possibile mescolamento verticale.

Nelle prime settimane del viaggio, gli oceanografi di ArcticMix hanno assistito a notevoli livelli di miscelazione sottomarina. I loro strumenti sensibili, al "guinzaglio" nella parte posteriore della Sikuliaq con cavi ad alta tecnologia avvolti intorno ad argani specializzati, hanno visto ondate di turbolenza che sembravano proprio come una ondata di rottura sulla spiaggia, ma molto più grande.

Queste onde sottomarine potrebbero facilmente aggiungere in queste regioni acqua più calda sotto il ghiaccio, possibilmente spostando un pò di questo calore verso l'alto, nel momento di rottura.

Mentre gli scienziati dell'ArcticMix correvano attraverso il Mar di Beaufort alla ricerca di segni di miscelazione dell'oceano, l'ormeggio sottomarino ha testimoniato le condizioni minuto per minuto in un unico luogo che serve da riferimento scientifico per tutto il viaggio. Arriva il momento di tornare alla spina dorsale scientifica di tutta la sperimentazione e trovare sia le attrezzature di ormeggio e tutti i dati preziosi memorizzati su molte schede di memoria molto piccole, non dissimili da quelle della vostra macchina fotografica, eccetto quando sono a 3000 metri sotto l'oceano...

Un pulsante viene premuto e un trasduttore speciale emette un ping codificato del suono in acqua. Da qualche parte, oltre due miglia sotto la poppa della nave, si sente un altro dispositivo di comando che rilascia la presa sul fondo. L'ormeggio dell'ArcticMix sale lentamente alla superficie, quattro piedi ogni secondo, e in 45 minuti è in superficie. La boa superiore è agganciata, e poco a poco l'ormeggio è portato a bordo, sotto il sole artico. Gli strumenti sono rapidamente lavati e portati precipitosamente di nuovo nel laboratorio di scienze per il trasferimento dati. Un team di studenti laureati e ricercatori sciamano sopra gigabyte di dati in riempimento del server della nave, e ben presto le prime trame preliminari riempiono gli schermi dei computer. L'ormeggio ha assistito esattamente al tipo di vento generato dalle onde interne che stavano cercando.

Analisi preliminare delle correnti oceaniche misurate da un ormeggio sottomarino per più di 19 giorni:

Una delle misure acquisite per l'attracco sottomarino è la velocità delle correnti attraverso un'ampia gamma di fondali marini. Quando queste correnti vengono visualizzate come una lunga serie nel corso del tempo, può essere vista la chiara firma di onde interne. Questi fasci di energia, generata dalla tempesta che passò nel Mar di Beaufort nelle settimane precedenti, scendono negli strati più profondi dell'oceano dove possono "rompere", e, come hanno osservato altrove nell'Artico, il calore può essere mescolato nelle acque superficiali, un po 'come il caffè caldo in crema fredda.

Quello che hanno visto finora nella regione artica non ha certo smentito l'ipotesi che ci potrebbe essere un feedback positivo nei cambiamenti regionali nella copertura di ghiaccio marino che potrebbero portare ad un aumento del tasso di fusione. La miscelazione energica che hanno visto nel cuore della zona di ghiaccio in fusione dell'Artico, potrebbe essere una chiave per comprendere un nuovo potenziale di feedback climatico.

Ma per ora il duro lavoro che attende gli scienziati dell'ArcticMix è il districare con attenzione i complessi processi coinvolti per distinguere la tipica fusione stagionale dal cambiamento a lungo termine (difficile), con l'obiettivo di fornire nuove intuizioni che contribuiranno a migliorare l'accuratezza delle previsioni climatiche per la regione artica.

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