Fibra óptica mide la temperatura de la capa de hielo de Groenlandia con un detalle sin precedentes

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La capa de hielo de Groenlandia se está derritiendo a un ritmo alarmante

El seguimiento de los cambios en grandes masas de hielo es clave para comprender los efectos del cambio climático en el planeta, y los investigadores de Groenlandia han desarrollado una nueva herramienta que lleva la precisión de tales mediciones a niveles sin precedentes.

La tecnología utiliza una combinación de cables de fibra óptica y pulsos láser para obtener lecturas precisas de temperatura desde la superficie de la capa de hielo de Groenlandia hasta el fondo, ofreciendo una imagen más clara de los cambios que tienen lugar en la segunda capa de hielo más grande del mundo.

La investigación dirigida por científicos de la Universidad de Cambridge buscó mejorar el estado actual de la técnica cuando se trata de tomar la temperatura de las capas de hielo. Por lo general, esto implica colocar sensores en un cable que se alimenta por un orificio, ofreciendo lecturas del entorno debajo de la superficie, pero desde ubicaciones espaciadas decenas o cientos de metros.

"Normalmente tomamos medidas dentro de la capa de hielo conectando sensores a un cable que bajamos a un pozo perforado, pero las observaciones que hemos hecho hasta ahora no nos dan una imagen completa de lo que está sucediendo", dijo el coautor del estudio. Dr. Poul Christoffersen. "Cuantos más datos precisos podamos recopilar, más clara podremos hacer esa imagen, lo que a su vez nos ayudará a hacer predicciones más precisas para el futuro de la capa de hielo".

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El proyecto RESPONDER, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, está abordando este problema utilizando tecnología de perforación de agua caliente para perforar Sermeq Kujalleq (Glaciar Store) y estudiar directamente el medio ambiente en la base de uno de los glaciares más grandes de Groenlandia.

fibra óptica mide temperatura capa hielo de Groenlandia, conceptoLa nueva tecnología utiliza un cable de fibra óptica que puede emitir pulsos de láser a lo largo de toda su longitud, extendiéndose desde la superficie de la capa hasta su base, un kilómetro más abajo. Al analizar las diferentes distorsiones en la luz dispersa cuando se encuentra con el hielo circundante, el sistema puede revelar su temperatura.

"Con los métodos de detección típicos, solo podemos conectar una docena de sensores al cable, por lo que las mediciones están muy espaciadas", dijo el primer autor Robert Law, Ph.D. candidato en el Scott Polar Research Institute. "Pero al usar en su lugar un cable de fibra óptica, esencialmente todo el cable se convierte en un sensor, por lo que podemos obtener mediciones precisas desde la superficie hasta la base".

Esta nueva herramienta ya está remodelando lo que los científicos saben sobre la distribución de la temperatura en las capas de hielo. Se pensó que esto se asemejaba a un suave gradiente, con los puntos más cálidos en la parte superior donde incide la luz solar y también en la parte inferior como resultado de la energía geotérmica y la fricción con el paisaje subglacial.

En cambio, los científicos desplegaron el nuevo cable de fibra óptica para encontrar áreas de puntos calientes altamente localizados en los límites entre hielo de diferentes edades y tipos, impulsados por deformaciones. Las razones de estas deformaciones aún no se conocen, pero los investigadores sospechan que puede deberse al polvo atrapado en el hielo o fracturas del subsuelo.

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La capa de hielo de Groenlandia se está derritiendo a un ritmo alarmante, la pérdida de masa se ha multiplicado por seis desde la década de 1980 y ahora contribuye más a la subida global del nivel del mar que cualquier otra fuente. Comprender cómo se está moviendo el hielo y los procesos termodinámicos debajo de la superficie permitirá a los científicos modelar con mayor precisión el proceso de fusión y prepararse mejor para el futuro.

"En general, nuestras lecturas pintan un panorama que es mucho más variado de lo que predicen la teoría y los modelos actuales", dijo Christoffersen. "Descubrimos que la temperatura está fuertemente influenciada por la deformación del hielo en bandas y en los límites entre los diferentes tipos de hielo. Y esto muestra que existen limitaciones en muchos modelos, incluido el nuestro".

La investigación fue publicada en la revista Science Advances: Thermodynamics of a fast-moving Greenlandic outlet glacier revealed by fiber-optic distributed temperature sensing

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