24/05/2012

Las claves de Damocles


Tara en los hielos del Ártico, expedición Tara Arctic. V.Hilaire/Tara Expéditions

En 2008, al regreso de Tara en Lorient después de 507 días de deriva ártica, Jean-Claude Gascard, pilar del programa Damocles, anotaba que la goleta, "una especie de nave espacial en órbita polar" traía a los 48 laboratorios integrantes de la misión "un tesoro de guerra".

Hoy en día, el balance es más que claro: desde el inicio de las observaciones científicas, la superficie de hielo del Ártico ha perdido una extensión equivalente a los territorios de Francia, Alemania y España juntos. Jean-Claude Gascard da a conocer las razones. Explicaciones.

El cuarto Año Polar Internacional (2007-2008) fue una oportunidad única para redescubrir el Océano Ártico con la implementación de tecnologías modernas, de infraestructuras y logística de punta. En este periodo, han sucedido fenómenos extremos, excepcionales: una contracción imprevista e inédita del hielo marino en septiembre de 2007, una profunda transformación del modo de variabilidad de la atmósfera del Ártico, llamada "oscilación ártica” (AO).

De positiva entre 2007 y 2008, la oscilación ártica ha pasado a ser muy negativa en el año 2010. Para comprender las causas más probables de los cambios afectando la atmósfera, el tempano de hielo, y el océano Ártico, debemos identificar la cadena de eventos que unen estos tres elementos fundadores del clima del Ártico, las interacciones y contra-reacciones positivas o negativas que pueden haber generado esta situación.

La oscilación ártica evoluciona entre valores positivos y negativos. Los valores positivos corresponden a una tendencia ciclónica que resulta en presiones atmosféricas más débiles a nivel del mar, temperaturas más elevadas del aire en superficie, y condiciones de glaciación más débiles.

A la inversa, un índice AO negativo corresponde a una tendencia anticiclónica, a presiones atmosféricas altas a nivel del mar, a bajas temperaturas superficiales y a condiciones reforzadas de glaciación, es decir una mayor extensión y espesor del hielo.

De la severa caída de este índice AO en 2010 resultaron temperaturas excesivamente bajas, más de 10° C por debajo de las normales estacionales, en Europa, Rusia y América del Norte.

Los primeros cambios observados en el Ártico no se enfocaban en la extensión, sino en el espesor del hielo marino Estas observaciones se remontan a principios de los 90. De un espesor promedio de más de 3 metros en la década de los 70, el hielo marino del Ártico mide menos de 2 metros de espesor promedio en los 90. La alerta la dieron los submarinos nucleares americanos que navegan regularmente por debajo del hielo ártico.

Este adelgazamiento del hielo ártico ha seguido hasta ahora. Se estima hoy en día que el espesor medio del hielo marino ártico ha disminuido de la mitad en los últimos 30 años. De hecho, son los hielos antiguos plurianuales, espesos (más de 3 metros), que han ido desapareciendo, dejando espacio a los hielos jóvenes del año, más delgados (menos de 2 m).

Una creciente brecha entre la ruptura y el atasco de hielo

Paradójicamente, es la disminución de la extensión del hielo marino que ha llamado la atención de los observadores en el Ártico en los años 2000. En el transcurso del verano de 2007, hemos visto una dramática disminución del hielo marino. En septiembre de 2007, su extensión cubría sólo 4 millones km2, dos veces menos que 30 años atrás. Combinando la reducción de 50% del espesor del hielo con la reducción a la mitad de la extensión, eso corresponde a una pérdida de masa o volumen del 75%. ¡Es considerable!

Unos opinan que la pérdida de masa o volumen del hielo en la primavera estaría más cercana a 60% en la actualidad. Con el programa científico europeo Damocles en el cual Tara ha participado, nos hemos enfocado al estudio de la paulatina disolución de los hielos marinos en la primavera y la glaciación en otoño. Hemos documentado un avance del deshielo del orden de 1 a 2 días por año durante la última década, y un retraso equivalente en el otoño. Esta brecha creciente entre la ruptura del hielo y su formación, es aproximadamente de un mes actualmente, en comparación con las observaciones que se remontan a una década. Es una medición muy importante del aumento progresivo de la duración del deshielo, del derretimiento del tempano de hielo. Ello explica los mínimos de hielo cada vez más pronunciados, observados en septiembre de cada año.

Otro resultado igualmente espectacular que hemos podido poner de relieve es la velocidad del de desplazamiento del hielo marino, casi duplicado durante el último siglo.

La goleta Tara ha sido llevada por la deriva transpolar en 507 días, entre septiembre de 2006 y enero de 2008, del Mar de Laptev al Estrecho de Fram. Un siglo y algo antes, el barco noruego Fram con el explorador Fridtjof Nansen a bordo, había tardado más de mil días, 3 años, para recorrer la misma deriva. La estación rusa NP35 ha recorrido en 10 meses, de octubre 2007 a julio de 2008, la misma distancia que el Fram en dos años entre 1894 y 1896. Durante los 507 días de su deriva transpolar, Tara ha sido atrapado en el hielo en la frontera entre los hielos viejos situados delante la deriva de Tara, y los hielos jóvenes situados en la estela de Tara.

La tranquilidad del océano Ártico: ¿hasta cuándo?

El hielo del mar refleja, reenvía, más del 80% de la radiación solar incidente. Cuando este hielo está cubierto de nieve, este porcentaje, denominado albedo, - energía solar reflejada por una superficie Vs energía solar incidente-, puede alcanzar el 90%. Al opuesto, el océano libre de hielo absorbe aproximadamente el 80% de la radiación solar incidente y la convierte en calor. Es este enorme contraste, entre el "albedo" del hielo y el del agua de mar, que explica en gran medida el origen de la amplificación polar del calentamiento climático. Por lo tanto, examinamos cuidadosamente el comportamiento de la superficie del océano en un contexto donde tanto los hielos marinos como la atmósfera del Ártico experimentan cambios profundos.

Las principales conclusiones son sorprendentes. Sin poner en duda el fenómeno de retroalimentación positiva vinculado al "albedo" muy débil del océano en comparación con el albedo del hielo, parece que las capas sub-superficiales del océano y las estructuras principales que caracterizan la estratificación vertical del océano Ártico, son notablemente estables.

Hemos notado una posible influencia de las aguas relativamente cálidas y de baja salinidad procedentes del Océano Pacífico que entran en el Ártico por el estrecho de Bering: ellas impactan sobre el derretimiento acelerado y pronunciado del hielo marino en la cuenca canadiense y el Mar de Chukchi.

Al contrario, las masas de agua del Océano Atlántico, relativamente más saladas y cálidas, que fluyen más en profundidad que las aguas de origen Pacífico, parecen tener un efecto muy reducido sobre el derretimiento del hielo del mar. Merced a la misión Tara Arctic, en el marco del proyecto Damocles, hemos identificado una capa localizada en la termoclina a unos 100 metros arriba del corazón de la masa de agua del Atlántico, situada a unos 300 metros de profundidad en la cuenca euroasiática, y 400 metros de profundidad en la cuenca canadiense: allí se está desarrollando un proceso de doble difusión de índole convectiva (de convección). El resultado es una estructura muy peculiar, caracterizada por capas en escalafones de unos pocos metros de espesor, lo que indica la tranquilidad notable del Océano Ártico que no se comporta como un océano turbulento expuesto a los vientos. Pero ¿por cuánto tiempo?

Tara-Damocles en el Ártico ha generado múltiples enseñanzas, como lo ilustra la lista de publicaciones del más alto nivel en las principales revistas científicas internacionales. Más de 12 trabajos titulados Damocles son directamente relacionados con la expedición Tara Arctic. 6 artículos de prensa acaban de ser publicados en revistas internacionales. Unas veinte publicaciones de Tara-Damocles están por salir de aquí a finales de 2012.

Jean-Claude Gascard, coordinador científico del programa europeo Damocles