Entrevistem a la investigadora Carolina Gabarró perquè ens expliqui com ha avançat l'estudi dels oceans des de l'espai en els últims anys i quina ha estat la seva contribució a la expedició MOSAiC, la campanya polar més important realitzada fins ara.
És cert que es pot estudiar l'oceà des de l'espai?
Sí, des de l'inici dels anys setanta és possible estudiar la Terra des de l'espai amb dades obtingudes de satèl·lits. El primer satèl·lit especialment dissenyat per estudiar els oceans va arribar l'any 1978 i el van batejar com a SeaSat. Portava diferents instruments actius com el SAR (Synthetic Aperture Radar), el radar altímetre i un disperòmetre que permetien mesurar el vent, la temperatura superficial de la mar i l'alçada de les onades, entre d'altres paràmetres.
És aquesta la solució a l'estudi de zones tan remotes com l'Àrtic?
Sens dubte, els satèl·lits són una gran eina per monitorar i estudiar zones remotes i de difícil accés com els pols. Les mesures in situ són molt costoses i els instruments necessiten poder suportar condicions molt extremes, el que fa que en moltes regions dels pols no hi hagi encara cap mesura de variables com ara la salinitat. Els satèl·lits han aportat moltíssima informació impossible d'obtenir d'una altra manera, si bé les dades in situ segueixen sent fonamentals per validar les dades adquirides des de l'espai.
Quina relació té tot això amb l'expedició Mosaic?
A MOSAiC hem realitzat un experiment relacionat amb la missió espacial SMOS de l’Agència Espacial Europea (ESA, per les seves sigles en anglès), amb la qual fa molts anys que treballem. L'instrument principal d'aquesta missió és un radiòmetre que permet mesurar la humitat del sòl, la salinitat dels oceans i el gruix del gel marí. Normalment, per a deduir el gruix del gel marí a partir de les mesures radiomètriques –temperatura de brillantor- s fan servir models d'emissivitat del gel que tenen les seves limitacions i no contemplen alguns efectes encara desconeguts com la neu que sembla que modifica la temperatura de brillantor del gel.
Per això, vam decidir participar en la campanya MOSAiC i prendre mesures amb un radiòmetre com el de la SMOS, però moltíssim més senzill, l’ARIEL, que vam muntar en un trineu. Aquest observava el gel i la neu en diferents condicions i períodes del cicle anual. Simultàniament, altres instruments mesuraven el gruix del gel i de la neu, la temperatura i la salinitat del gel amb altres sensors. Aquest experiment es va dur a terme en col·laboració amb científics de la Universitat de Bremen, la Universitat d’Hamburg, la ESA i el Swiss Federal Research Institut, entre altres.
¿Tot això per què?
En aquests moments estem processant les dades i discutint els primers resultats. Creiem que els resultats finals trigaran un any o dos a ser validats. L'objectiu de l'experiment és entendre la sensibilitat de l'emissivitat -mesura dels radiòmetres- a paràmetres com el gruix de la neu o la salinitat del gel per millorar els models d'emissivitat que permetran inferir el gruix del gel marí.
Per què és tan important conèixer l'evolució del gel marí?
La ràpida disminució de l'extensió i del volum del gel marí de l'Àrtic és una realitat, ja que l'augment de la temperatura a l'Àrtic és el doble que l’augment observat als tròpics. De fet, s'ha produït una reducció de l’extensió del gel del 40% a l'estiu respecte als anys vuitanta. El terme ’amplificació àrtica' explica que els canvis observats a l'Àrtic creixin de forma no lineal i es retro-alimentin. Així, per exemple, l'augment de la temperatura produeix una reducció del gel de l'Àrtic, i atès que l'aigua absorbeix més radiació solar que el gel -perquè té menor albedo-, l'oceà s'escalfa encara més. Al seu torn, l'augment de temperatura de l'aire facilita que l'atmosfera pugui acumular més humitat, la qual cosa fa que es produeixin més precipitacions a l'Àrtic i contribueix al fet que el gel marí es fongui.
Què comporta la reducció de la superfície coberta de gel?
En ser menor l'extensió de gel marí, l'oceà absorbeix més energia i, en conseqüència, hi ha més vent i més onatge. D'una banda, això fa que el gel més fi es trenqui més ràpidament i, de l'altra, afavoreix que les aigües estratificades de l'Àrtic es barregin i aflorin les aigües profundes més salades i càlides, que de nou afavoreixen la disminució del gel marí. Però això no és tot, ja que, alhora, les regions continentals circumdants també estan patint canvis preocupants, ja que l'augment de la temperatura està fent que el permagel -gel continental que no es fon mai- es fongui, la qual cosa fa que la Terra absorbeixi més calor i es produeixi una major evaporació, contribuint això a tenir més humitat a l'atmosfera. D'altra banda, una part de l'aigua provinent del desgel terrestre va als rius, i això fa que l'aportació d'aquestes aigües continentals a l'Àrtic augmenti, tal com s'ha observat en els últims anys.
¿I Groenlàndia?
També s'està fonent i perdent massa de gel, especialment durant els anys 2012 i 2019. Aquesta aigua del desglaç continental flueix cap a l'Oceà Àrtic, provocant un augment de l'aigua dolça i una pujada del nivell del mar.
De quina manera repercuteix tot això sobre el clima de la Terra?
Aquests canvis produeixen variacions en els patrons naturals tant atmosfèrics com oceànics, provocant això esdeveniments meteorològics extrems a les latituds mitjanes de l'hemisferi nord. A mesura que pugen les temperatures a l'Àrtic de forma més brusca que a la resta del planeta, la circulació del corrent en jet es podria desestabilitzar de la mateixa manera en què ho faria el corrent del Golf, clau per a la circulació termohalina global. Tot això posa de manifest que el sistema climàtic a l'Àrtic encaixa a la perfecció, però si alguna cosa es desestabilitza pot desencaixar tot el sistema.
La vostra investigació podria servir per a l'estudi del canvi climàtic en altres regions de la planeta on també hi ha gel?
Sí l'objectiu del nostre experiment a MOSAiC és millorar tant els mapes de gruix del gel marí dels satèl·lits SMOS i SMAP de la NASA, com els de la futura missió CIMR de l'ESA. Servirà per mesurar amb precisió el gruix tant del gel marí de l'Àrtic com el de l'Antàrtida. Això és fonamental per poder quantificar el volum de gel marí i entendre millor la velocitat dels canvis produïts pel canvi climàtic.
Com és la planificació d'una campanya de l'envergadura de Mosaic?
MOSAiC ha estat la campanya polar més important realitzada fins ara. El centre d'investigació marina AWI (Alfred Wagner Institut) d'Alemanya va començar a planificar-la fa deu anys i la feina realitzada ha estat excel·lent. Cal tenir en compte que han participat més de 400 científics de més de 20 països que han treballat en 7 vaixells trencaglaç diferents. Per organitzar tot això, els participants hem participat en diverses reunions presencials i moltes reunions en línia on revisàvem els plans de treball, la logística, els equips, els responsables, etc. Teníem clars els objectius, les dates límit i els coordinadors enviaven missatges precisos i breus. Encara ara estem mantenint reunions quinzenals per videoconferència per coordinar els resultats, les publicacions, la presentació dels resultats en congressos, etc. Personalment he après moltíssim amb la gestió i organització d'aquest gran projecte.