Perforan un núcleo de hielo a través de una corriente de hielo en el este de Groenlandia y alcanzan el lecho rocoso
(news.ku.dk)- El proyecto internacional EGRIP, liderado por la Universidad de Copenhague, alcanzó el lecho rocoso a 2670 m bajo la capa de hielo del este de Groenlandia tras 7 años de perforación
- Es el primer caso en que un núcleo profundo atraviesa por completo una corriente de hielo, lo que permite analizar directamente este enorme flujo de hielo que se desliza hacia la costa
- El equipo obtuvo mediciones que muestran que toda la masa de hielo de 2670 m de espesor se mueve como un bloque a una velocidad de 58 m por año, fluye sobre una capa de barro húmedo y que en la base el hielo se está derritiendo
- El núcleo de hielo contiene un registro climático de los últimos 120 mil años, y el hielo de la parte inferior se remonta hasta el último período interglacial, cuando la temperatura del aire sobre Groenlandia era 5 °C más alta que hoy
- Como la mitad de la pérdida de la capa de hielo de Groenlandia proviene de corrientes de hielo que aún no se entienden bien, estos resultados pueden usarse para mejorar los modelos de predicción del aumento del nivel del mar
Éxito de EGRIP al perforar a través de una corriente de hielo
- El proyecto internacional EGRIP, liderado por científicos de núcleos de hielo de la Universidad de Copenhague, cumplió su objetivo de perforar hasta la base de la capa de hielo en su base de investigación del este de Groenlandia
- Tras 7 años de perforación, atravesó 2670 m de hielo y alcanzó el lecho rocoso
- Este logro es el primer caso de perforación completa de un núcleo profundo en una corriente de hielo, donde una enorme masa de hielo se desliza hacia la costa
- El barro extraído del fondo es material que no había visto la luz en cerca de 1 millón de años; como la luz blanca puede dañar el material del núcleo, fue recuperado bajo luz roja
- El último núcleo fue sellado y congelado de inmediato, y será trasladado a Dinamarca vía Kangerlussuaq Airport
Cómo se movía el hielo
- Los resultados de la perforación muestran que la corriente de hielo se separa de la capa de hielo circundante, que se mueve más lentamente, y fluye como un río de hielo
- Se midió que toda la masa de hielo de 2670 m de espesor se mueve como un solo bloque a una velocidad de 58 m por año
- Este bloque de hielo flota sobre una capa de barro húmedo sobre el lecho rocoso, y esa capa actúa como una arena movediza, permitiendo que el hielo fluya sobre la roca con relativamente poca resistencia
- Cerca de la base de la capa de hielo se encontraron rocas y arena incrustadas en el hielo, y las mediciones indican que el hielo se está derritiendo en el fondo
- Esta observación podría cambiar la comprensión básica de cómo se mueve el hielo y llevar a una recalibración de los modelos climáticos
Los últimos 4 m y la crisis del equipo
- El último núcleo de hielo se perforó el 21 de julio de 2023
- El tramo final de 4 m tuvo que perforarse con un sistema de extracción de núcleos de roca debido a la grava dentro del hielo
- Cuando el taladro para roca se atascó en el barro húmedo del fondo, surgió una situación en la que podían perder tanto el último núcleo como el taladro
- El equipo logró sacar el taladro, atravesó por completo la corriente de hielo y confirmó la presencia de barro bajo el hielo
Un registro climático de 2670 m de largo
- El núcleo completo es un registro de 2670 m de longitud sobre cómo cambió el clima de la Tierra durante los últimos 120 mil años
- El hielo cercano al fondo tiene más de 120 mil años y se remonta hasta el último período interglacial
- En ese período, la temperatura atmosférica sobre Groenlandia era 5 °C más alta que en la actualidad
- Dado que la calidad del núcleo es alta, los investigadores esperan poder documentar los períodos cálidos y fríos de los 11,700 años transcurridos desde la última glaciación, así como los cambios provocados por el desarrollo humano
- El análisis del último núcleo comenzará en otoño, cuando el equipo regrese a Copenhague
- El núcleo EGRIP se almacenará en el depósito danés de núcleos de hielo en Brøndby, en las afueras de Copenhague, donde también se guarda la mayor parte de los núcleos profundos de Groenlandia
- Las muestras perforadas en años anteriores fueron analizadas en más de 30 laboratorios, y ya se publicaron las primeras 53 investigaciones
Campamento móvil y tecnología de perforación
- El campamento EGRIP fue diseñado para ser móvil
- El edificio principal, “The Dome”, está sobre esquís
- El resto del equipo y la infraestructura están sobre trineos
- Todo el campamento puede ser remolcado con vehículos oruga hacia un nuevo punto de perforación en la capa de hielo de Groenlandia
- La zanja de perforación y la zanja científica se construyen bajo la nieve
- Se infla un globo de 5 m de diámetro y 45 m de largo dentro de una zanja de 7 m de profundidad
- Luego se cubre el globo con nieve y, unos días después, se retira para crear el espacio de perforación y análisis del núcleo
- El taladro fabricado en Dinamarca incorpora un nuevo paquete de navegación electrónica, que permite a los perforistas controlar la inclinación del taladro y realizar futuras extracciones repetidas en el mismo pozo
Predicción del aumento del nivel del mar y cooperación internacional
- La pérdida de la capa de hielo de Groenlandia es una de las principales causas del aumento del nivel del mar, y se espera que siga creciendo a medida que sube la temperatura en Groenlandia
- La mitad de esa pérdida proviene de las corrientes de hielo de Groenlandia, pero su comportamiento aún no se comprende lo suficiente
- Entender cómo se mueven las corrientes de hielo es clave para comprender el futuro aumento del nivel del mar y mejorar la precisión de las predicciones
- La observación de que el hielo no se desprende, sino que se desliza como un bloque sobre barro, podría contribuir a mejorar las proyecciones del nivel del mar mediante modelos recalibrados
- EGRIP es un proyecto internacional con participación de 12 países
- Los países participantes son Denmark, United States, Germany, Japan, Norway, Switzerland, China, Canada, France, South Korea, United Kingdom y Sweden
- La logística está a cargo de la University of Copenhagen y la US National Science Foundation
- De más de 600 participantes de campo, el 40% son jóvenes científicos formados en el entorno internacional de investigación de EGRIP
- Denmark es el principal socio y cubre el 55% del presupuesto del proyecto
- Más información en EGRIP homepage y la lista de publicaciones está en EGRIP Publications
1 comentarios
Opiniones en Hacker News
Es un proyecto importante. Uno podría bromear con que, para ver el lodo debajo del hielo, basta con esperar 2 años y dejar que el hielo se derrita, pero lo central es lo que dice Dorthe Dahl-Jensen en el artículo: “redefinirá nuestra comprensión básica de cómo se mueve el hielo, por lo que cambiará los modelos climáticos”.
Una parte considerable, quizá la mayor parte, de la ciencia del clima consiste en crear modelos —principalmente ecuaciones diferenciales— que describen la “respuesta a los efectos” de los grandes componentes que conforman el clima de la Tierra. Cuanto mejores sean los modelos, mejor podremos estimar qué ocurrirá después, y eso es especialmente necesario en sistemas donde no podemos controlar las variables de entrada a voluntad.
Una de las grandes incógnitas es “dónde se forman las nubes”. Esto surge de entender la capacidad del aire para retener humedad según la temperatura: el aumento de temperatura hace que el aire contenga más agua, y el agua es la base de la formación de nubes. Las nubes bajas aumentan el albedo y reducen la temperatura, mientras que las nubes altas actúan como una superficie semiespejada, devolviendo hacia abajo la luz reflejada desde la superficie y dándole otra oportunidad de generar calor.
Gran parte del trabajo del IPCC está hecho en MATLAB[1,2], así que, con una estación de trabajo medianamente potente, puedes experimentar con el futuro cambiando por tu cuenta varias condiciones iniciales y configuraciones.
Sea como sea el futuro lejano, en el futuro cercano no cambia el hecho de que habrá tormentas más intensas. Las tormentas obtienen su energía de las diferencias de temperatura entre el aire, la tierra y el mar.
Personalmente, lo que me parece interesante es que no existe un buen modelo de cómo empieza una era glacial. Hay artículos que plantean que, si el calentamiento supera cierto umbral, puede generar nubes y provocar un enfriamiento similar a un escenario de “invierno nuclear” sin armas nucleares, pero desde que los estudios sobre el invierno nuclear se volvieron mucho más sofisticados, por la tendencia de lo que se publica hoy en día ese escenario parece, en general, poco probable. El trabajo de Turco[3] y los textos que lo citan son un buen punto de partida. El humo y el hollín no son nubes, así que no es perfecto, pero la acumulación y dispersión de materiales de bloqueo en la atmósfera en sí es un tema sólido.
[1] Parte del código e información usados para generar gráficos en el informe del IPCC -- https://github.com/IPCC-WG1/Chapter-9
[2] Promoción de Mathworks de su caja de herramientas para datos climáticos -- https://www.mathworks.com/discovery/climate-stress-testing.h...
[3] Climate and Smoke: an Appraisal of Nuclear Winter -- https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.11538069
Todas las nubes son blancas, así que durante el día reflejan la luz solar hacia el espacio y enfrían la Tierra. Al mismo tiempo, todas las nubes se comportan casi como cuerpos negros en el rango infrarrojo, por lo que la cantidad de energía que emiten en infrarrojo está determinada por la temperatura de la nube. Las nubes más frías emiten menos energía.
Como casi todas las nubes son más frías que la superficie que tienen debajo, reducen la energía infrarroja que sale al espacio en comparación con un día despejado. Esto reduce la energía que la Tierra emite al espacio y calienta el clima.
Las nubes altas son más frías que las nubes bajas, por lo que su efecto de calentamiento es más fuerte. En resumen: las nubes bajas reflejan la luz solar y enfrían, y no atrapan mucho infrarrojo, por lo que su efecto neto es de enfriamiento; las nubes altas atrapan más infrarrojo de lo que enfrían al reflejar la luz solar, por lo que su efecto neto es de calentamiento.
La frase “en el futuro cercano habrá tormentas más intensas” es correcta hasta cierto punto, pero necesita mucho matiz. En particular, debido a la amplificación ártica, el gradiente de temperatura entre las regiones polares y el ecuador en realidad se está debilitando. Si uno tiende a creer en la teoría de la fuga de laboratorio del coronavirus, podría saltar aquí con un “entonces las tormentas extremas no tienen sentido”, pero en realidad las ondas de Rossby, que son ondas de la atmósfera superior, se están volviendo más ondulantes. Es decir, la energía adicional del calentamiento por CO2 está generando un transporte más fuerte y una mayor variabilidad, no necesariamente un gradiente siempre mayor. Por supuesto, a veces el gradiente también puede ser extremo.
Al final, el clima es una cuestión de escalas de tiempo y escalas espaciales. Si se mete una gran cantidad de CO2 en la atmósfera, ambas se desordenan.
También quiero señalar que este no es el primer núcleo perforado hasta la base de la capa de hielo de Groenlandia. Tampoco el segundo. Algunos comentarios parecen sugerir eso. No me gusta la comunicación científica que informa o anuncia cosas sacándolas de contexto de esta manera. Claro que es un trabajo importante, pero es una investigación que sigue y mejora varios experimentos anteriores de perforación de núcleos profundos. Todavía quedan muchas muestras de núcleos anteriores. Vale muchísimo la pena investigarlo y espero que aporte nuevas perspectivas importantes, pero es un trabajo construido sobre una cantidad considerable de investigación previa[1]. El título es ambiguo, así que para personas externas o el público general puede ser difícil entender este punto.
Además, y para decirlo de forma un poco dura, el código MATLAB del IPCC es un crimen contra la humanidad y detesto mucho a Mathworks.
[1]https://www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210315165639.h...
Piensa en los experimentos de onda/partícula de la luz. A escala glacial y geológica existen como masas físicas de partículas, pero su movimiento se parece más a una onda. El material dentro de la masa total queda suspendido y ubicado según la forma en que fue capturado como partículas, pero las propiedades de la masa glaciar pueden parecer comportarse como ondas de un fluido.
Por eso, si se conoce el cronograma del flujo glaciar, quizá se pueda predecir dónde queda atrapada la lechada glaciar con más partículas; es decir, dónde están los minerales o restos biológicos arrastrados durante un evento específico.
Me pregunto cómo se consiguen trabajos de investigación de campo. Me refiero a ese tipo de trabajo en el que se manejan sensores, pero también se sale a trabajar afuera y se hace análisis.
Parte interesante: “El hielo cerca del fondo tiene más de 120.000 años y se remonta hasta el último período interglacial, cuando la temperatura del aire sobre Groenlandia era 5 °C más cálida que hoy”.
Muestra lo anómalo que es el pronóstico de que la temperatura promedio suba 2–3 grados incluso en una época en la que, según lo esperable, deberíamos estar entrando en una nueva glaciación. Es como dispararse hacia temperaturas altas nunca vistas en el pasado.
https://en.wikipedia.org/wiki/Timeline_of_prehistory
Se cree que el clima del Eemiense fue más cálido que el Holoceno actual. Es muy probable que los ciclos de Milankovitch —factores orbitales de la Tierra distintos a los de hoy, como una mayor inclinación del eje de rotación y excentricidad, y cambios en el perihelio— hayan provocado variaciones estacionales de temperatura más grandes en el hemisferio norte. Durante los veranos del hemisferio norte, las temperaturas en la región ártica fueron unos 2–4 °C más altas que en 2011.
En aquella época, los hipopótamos avanzaron hacia el norte hasta el Rin y el Támesis; el límite entre pradera y bosque de las Grandes Llanuras de Estados Unidos estaba más al oeste, cerca de Lubbock, Texas, no cerca de la actual Dallas; y es muy probable que el nivel máximo del mar haya estado 6–9 m por encima del actual.
https://en.wikipedia.org/wiki/Eemian
La conclusión es que necesitamos captura de carbono a gran escala pronto. Incluso si llegamos a emisiones netas cero, el CO2 tardará miles de años en bajar a niveles preindustriales.
Además, no hace falta enfocarse únicamente en el “nivel preindustrial” en sí; el punto es que la concentración actual es demasiado alta y hay que reducirla lo antes posible.
No puedo creer que no hayan mostrado una foto de un agujero que parece tener 10 m de diámetro y 2,7 km de profundidad.
Si miras la foto del núcleo de hielo final[1], se entiende lo pequeño que es el pozo real.
[1] https://science.ku.dk/english/press/news/2023/pay-dirt-for-i...
Si encontramos una buena forma de vender barato perforaciones de más de 10 km por todos lados, habría mucho por obtener. El manto tiene más de 2000 km de espesor, y las minas más profundas tienen apenas unos 3–4 km.
Con este método también se podría obtener una enorme cantidad de calor, y quizá hasta serviría para manejar residuos. En Master Of Orion 2 había Deep Core Mines y Core Waste Dumps; tal vez ese sea el camino.
Ahí se ve que el agujero real tiene unos 10 cm de diámetro, y también se puede ver el sitio de perforación real bajo la nieve.
Si te interesa la perforación de grandes agujeros para investigación científica, vale la pena leer esto sobre terremotos y tsunamis: https://usoceandiscovery.org/wp-content/uploads/2016/06/Casc...
En resumen, los observatorios geofísicos e hidrológicos dentro de pozos perforados sellados son una herramienta potente para entender la hidrología de las formaciones de la corteza, un medio para medir señales hidrológicas derivadas de cambios en la deformación volumétrica, y ofrecen ubicaciones estables para equipos sísmicos y geodésicos de alta calidad.
Estos datos son útiles por sí solos, pero también al correlacionarlos con otros estudios. Por ejemplo, se toma como referencia el gran terremoto ocurrido hace unos 400 años frente a la costa del noroeste del Pacífico de Estados Unidos (https://en.wikipedia.org/wiki/1700_Cascadia_earthquake) y el tsunami correspondiente en Japón.
Haciendo el cálculo, la velocidad es de unos 4,3 cm por hora. ¿Alguien puede explicar por qué este proceso tarda tanto?
Como caso antártico perforado hasta casi la misma profundidad, EPICA en Dome C muestra 8 períodos interglaciales[0].
[0] https://en.wikipedia.org/wiki/European_Project_for_Ice_Corin...
Parece viable diseñar un robot de lodo que derrita el hielo. La idea sería derretir el diámetro exterior del pozo con calor o láser, disparar el láser/calor en dirección cónica hacia el frente del equipo de perforación y dejar el tubo central al vacío para succionar el lodo derretido
En teoría, ¿sería posible encontrar un animal congelado de 120 mil años con su ADN intacto?
En ese caso, más que un “animal congelado” real, todo estaba mezclado en cierta medida, por lo que hubo que comparar los fragmentos restantes con secuencias genéticas existentes
https://www.nytimes.com/2022/12/07/science/oldest-dna-greenl...
[0] https://www.theguardian.com/world/2012/feb/21/russian-scient...
Los humanos son geniales. De alguna manera decidieron empezar a perforar y consiguieron financiamiento sin rendirse durante 7 años
Somos criaturas locas, pero fascinantes