Primera observación directa de las olas atrapadas que sacudieron el mundo
En septiembre de 2023 se observó una extraña señal sísmica global que apareció cada 90 segundos durante nueve días y luego se repitió un mes después.
Casi un año después, dos estudios científicos propusieron que la causa de estas anomalías sísmicas fueron dos mega tsunamis provocados en un remoto fiordo del este de Groenlandia por dos grandes deslizamientos de tierra que ocurrieron debido al calentamiento de un glaciar sin nombre.
Se pensaba que las ondas habían quedado atrapadas en el sistema de fiordos, formando ondas estacionarias (o seiches) que ondulaban de un lado a otro, causando las misteriosas señales.
Sin embargo, hasta la fecha no existían observaciones de estos seiches que confirmaran esta teoría. Ni siquiera un buque militar danés que visitó el fiordo tres días después del primer sismo observó la onda que sacudió la Tierra.
En un nuevo estudio, investigadores de Oxford emplearon novedosas técnicas de análisis para interpretar datos altimétricos satelitales. Este estudio mide la altura de la superficie terrestre (incluido el océano) registrando el tiempo que tarda un pulso de radar en viajar desde un satélite hasta la superficie y viceversa.
Hasta ahora, los altímetros satelitales convencionales no han podido recoger evidencia de la ola debido a los largos intervalos entre observaciones y al hecho de que toman muestras de datos directamente debajo de la nave espacial, generando perfiles unidimensionales a lo largo de la superficie del mar. Esto los hace incapaces de representar las diferencias de altura del agua necesarias para detectar las olas.
Este estudio utilizó datos recogidos por el nuevo satélite Surface Water Ocean Topography (SWOT), lanzado en diciembre de 2022, para mapear la altura del agua en el 90% de la superficie de la Tierra.
En el corazón de SWOT se encuentra el innovador instrumento Interferómetro de Radar de Banda Ka (KaRIn), que utiliza dos antenas montadas en un brazo de 10 metros a cada lado del satélite. Estas dos antenas trabajan juntas para triangular las señales de retorno que rebotan en el pulso del radar, lo que les permite medir los niveles de agua superficial y oceánica con una precisión sin precedentes (hasta 2,5 metros de resolución) a lo largo de una franja de 30 millas (50 kilómetros) de ancho.
Imagen: Imagen satelital Sentinel-2 de Copernicus del fiordo Dickson, en el este de Groenlandia, con superposición de las mediciones de la altura de la superficie del mar observadas por el satélite SWOT de la ola que sacudió la Tierra el 11 de octubre. Crédito: Thomas Monahan.
Utilizando datos de KaRIn, los investigadores elaboraron mapas de elevación del fiordo de Groenlandia en diversos puntos temporales tras los dos tsunamis. Estos mostraron pendientes claras transversales al canal con diferencias de altura de hasta dos metros. Un aspecto crucial fue que las pendientes en estos mapas aparecían en direcciones opuestas, lo que mostraba que el agua se movía hacia atrás y hacia adelante a lo largo del canal.
Para demostrar su teoría, los investigadores vincularon estas observaciones con pequeños movimientos de la corteza terrestre medidos a miles de kilómetros de distancia. Esta conexión les permitió reconstruir las características de la ola, incluso durante periodos no observados por el satélite. Los investigadores también reconstruyeron las condiciones climáticas y de las mareas para confirmar que las observaciones no podrían haber sido causadas por vientos o mareas.
"El cambio climático está dando lugar a nuevos extremos nunca antes vistos. Estos extremos están cambiando con mayor rapidez en zonas remotas, como el Ártico, donde es limitada nuestra capacidad para medirlos con sensores físicos. Este estudio muestra cómo podemos aprovechar la próxima generación de tecnologías de observación terrestre por satélite para estudiar estos procesos", dijo el autor principal Thomas Monahan (estudiante de doctorado, Departamento de Ciencias de la Ingeniería, Universidad de Oxford).
"SWOT supone un cambio radical en el estudio de los procesos oceánicos en regiones como los fiordos, donde los satélites anteriores tenían dificultades para acceder".
El coautor, el profesor Thomas Adcock (Departamento de Ciencias de la Ingeniería, Universidad de Oxford), dijo: "Este estudio es un ejemplo de cómo la próxima generación de datos satelitales puede resolver fenómenos que han permanecido como un misterio en el pasado".
"Podremos obtener nuevos conocimientos sobre fenómenos oceánicos extremos como tsunamis, mareas de tempestad y olas gigantes. Sin embargo, para aprovechar al máximo estos datos, necesitaremos innovar y utilizar tanto el aprendizaje automático como nuestro conocimiento de la física oceánica para interpretar nuestros nuevos resultados".
El trabajo se publica en Nature Communications: Observations of the seiche that shook the world
