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10 de junio de 2024

Expedición para recongelar el Ártico: el ingenioso método científico que busca evitar la desaparición del hielo polar

Expertos de dos universidades y una startup de Países Bajos buscan reforzar la superficie helada de esta región de la Tierra para frenar los efectos dramáticos del calentamiento global

El hielo del Artico en su nivel mínimo anual />
El hielo del Artico en su nivel mínimo anual

Maestros del agua por excelencia en el mundo, los ingenieros de los Países Bajos, quizás sean quienes mejor comprenden a este líquido vital en el planeta. De hecho, sus conocimientos hídricos permitieron que existieran como nación.

Además de ser expertos en canales, también lo son para construir pistas de patinaje de hielo al aire libre, con el método de bombear agua a los campos todas las noches durante el invierno para formar varias capas de hielo y que la superficie sea lo suficientemente resistente como para albergar a miles de patinadores.

Inspirados en esta técnica que acumula décadas, la compañía holandesa Arctic Reflections que nació como una innovadora startup, visualizó que el objetivo de crear pistas de patinaje en las praderas podría expandirse y frenar el derretimiento del hielo marino en el Mar del Ártico, bombeando agua sobre hielo en invierno en lugares estratégicos.

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Científicos holandeses prueban una tecnología nueva para restaurar el hielo en el Ártico (Delft University of Technology | The University Centre in Svalbard)

“El agua de mar del Ártico, cuando se bombea sobre el hielo, se congela rápidamente debido a la baja temperatura de la atmósfera ártica. Esto da lugar a capas de hielo más gruesas, que tienen menos probabilidades de derretirse por completo durante el verano”, explican los ingenieros responsables de la empresa.

Pero eso no es todo, con estas capas adicionales de hielo, la empresa holandesa espera potenciar el “efecto albedo” del hielo, es decir, el reflejo de los rayos del sol en la atmósfera.

Y además pretenden que, luego, ese hielo espesado se distribuya naturalmente por las aguas árticas mediante las corrientes oceánicas naturales.

Esto está directamente inspirado en la técnica del “motor de arena”, otro invento holandés que implica la distribución natural de arena suplementaria en las costas para protegerlas de la erosión.

El Ártico se está calentando más rápidamente que otras latitudes, lo que puede provocar la liberación de gases de efecto invernadero adicionales, un aumento global del nivel del mar y un aumento de los fenómenos meteorológicos extremos. Además, esto provoca la rápida disminución del hielo marino y podría producirse un Ártico libre de hielo durante el verano de la década de 2040″, explicó la ingeniera Laura van Dijke, de la Universidad Tecnológica de Delft, en Países Bajos.

¿El hielo marino en el Ártico va a desaparecer?

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El Ártico se está derritiendo un 13% cada década que pasa (Infografía Marcelo Regalado)

El hielo marino en el Ártico cubre aproximadamente casi 14 millones de kilómetros cuadrados a finales del invierno. Y en verano, a medida que el clima se calienta, se derrite hasta su nivel más bajo.

Pero ese hielo se ha ido reduciendo a un ritmo de alrededor del 13% por década, lo que en esencia podría tener consecuencias catastróficas para el mundo.

El hielo refleja la luz del Sol de regreso al espacio. Lo que significa que si se derrite esta capa, la Tierra va a absorber más calor. Los científicos afirman que la desaparición completa del Ártico en verano tendría el mismo impacto de calentamiento que tiene emitir un trillón de toneladas de dióxido de carbono a la atmósfera, lo que significa más del doble de las emisiones históricas de Estados Unidos.

El desafío de frenar el deshielo y salvar al planeta

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Una máquina que extrae agua marina y la coloca sobre el hielo, trabaja en el Ártico (Delft University of Technology | The University Centre in Svalbard)

“La disminución de la capa de hielo marino acelera el calentamiento del Ártico, lo que se conoce como sistema de retroalimentación del albedo. La gestión de la radiación solar (SRM) puede ser una solución para disminuir o posiblemente detener la disminución del hielo marino. Dentro de SRM, una tecnología propuesta, conocida como Arctic Ice Management o Gestión del Hielo Ártico (AIM), consiste en distribuir agua sobre el hielo marino existente para aumentar el espesor del hielo lo suficiente como para sobrevivir al deshielo del verano”, sostuvo Van Dijke en un estudio científico que detalla cómo se restablece el hielo en el Ártico.

Los expertos de esa casa de estudios trabajan junto científicos de la Universidad del Centro en Svalbard, Noruega, lugar en el Ártico donde se llevan adelante los experimentos, así luchan por resolver uno de los mayores desafíos que la humanidad haya enfrentado jamás: el declive del hielo en el Ártico.

Desde drones submarinos hasta pequeñas partes de vidrio diseñadas para reflejar la luz solar, los científicos están pensando soluciones para evitar el deshielo y combatir así el calentamiento global. En una situación desesperada, los investigadores recurren cada vez más a las innovaciones en geoingeniería para hacer más hielo.

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Cobertura del hielo en el Ártico a 26 de marzo de 2024. (NASA EARTH OBSERVATORY)

“¿Por qué estoy haciendo esto? Pues, porque si puedo hacer algo para cambiar esto, lo intentaré. Es en parte porque pensé si podía hacer algo en nuestra batalla para frenar el cambio climático. Entonces debería hacerlo y debería irme al Ártico. Le dije a mi hija que iba a viajar para crear más hielo y así salvar a los osos polares”, indicó Hayo Hendrikse, ingeniero de la Universidad Tecnológica de Delft.

“La idea surgió a partir de crear superficies de hielo para practicar maratones de patinaje sobre hielo en Países Bajos. Eso fue una inspiración para nosotros y el proyecto de AIM”, precisó Fonger Ypma, CEO de la empresa Arctic Reflections, que lleva adelante el proyecto de recrear hielo en el Ártico. Esta es la primera prueba de campo del equipo en este sitio en el sur de Svalbard. La startup invita a científicos universitarios no incluidos en la lista a experimentar con los métodos de creación de hielo utilizados por los maestros del hielo holandeses.

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El efecto albedo con los hielos del Ártico

“Lo que hacen los maestros del Hielo como lo llaman en estos pueblos lejanos del Ártico es poner finas capas de agua encima del hielo para que se congele más rápido. Si espesamos lo suficiente el hielo podemos detener el declive del deshielo. Mientras tanto, debemos reducir las emisiones de CO2 hasta que el hielo vuelva a regenerarse por sí solo”, agregó Ypma.

Arctic Reflections es sólo una de las empresas que busca utilizar una técnica que ya se utiliza en varios lugares para otros fines, como la creación de rutas de hielo en Canadá y Finlandia y para la exploración petrolera en el Ártico. En 2016, el físico Steven Desch y sus colegas de la Universidad Estatal de Arizona propusieron construir bombas eólicas de 10 metros sobre la capa de hielo del Ártico para llevar agua a la superficie en invierno.

Para ver si esos métodos podrían funcionar para salvar el hielo aquí en el Ártico, el equipo primero necesita comprender el entorno en el que se encuentran. Para ello, están perforando y tomando muestras, lo que le permite al equipo mirar dentro del núcleo para obtener la salinidad, la temperatura del hielo y la densidad.

La salinidad o qué tan salado es el hielo es una cuestión que el equipo debe comprender porque cuando el agua se congela, crea pequeños cristales que con el tiempo se convierten en trozos de hielo más grandes durante este proceso. La gravedad devuelve la sal al agua debajo.

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Los científicos trabajan en Svalbard, Noruega, un lugar remoto del Ártico (Delft University of Technology | The University Centre in Svalbard)

“Ahora lo ponemos encima es una capa de nieve y hielo de impacto, así que no sabemos si hay suficiente tiempo y suficiente drenaje hacia abajo o en algún tipo de pequeña capa muy salada que tal vez ni siquiera se congele porque el agua salada tiene un punto de congelación mucho más bajo”, sostuvo Hendrikse.

La tecnología desarrollada busca llevar el agua al hielo en primer lugar, conectando estas bombas debajo del hielo, para que el agua vuelva a salir a la superficie y congelarse nuevamente. El grupo bombea más de 3400 litros de agua por minuto durante horas seguidas.

En total, están cubriendo un área aproximadamente del tamaño de dos campos de fútbol con agua. Los ingenieros buscan ahora resolver el tema de cómo obtener energía para las bombas creadoras de hielo en un lugar donde no hay corriente eléctrica y se está a -40 grados centígrados, ya que ahora están usando gasoil, un combustible contaminante.

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El equipo de científicos debe trabajar en un lugar inhóspito y con temperaturas varias decenas de grado bajo cero (Delft University of Technology | The University Centre in Svalbard)

“Bueno, es un poco irónico usarlo para tratar de espesar el hielo cuando sabemos que las emisiones de combustibles fósiles son una de las razones por las que obtenemos y perdemos hielo”, sostuvieron los expertos. Si el proyecto tiene éxito. La startup pretende utilizar energía renovable para alimentar las bombas en el futuro.

Nuevas tecnologías para recuperar el hielo

Otros investigadores están probando una tecnología más respetuosa con el medio ambiente como drones de agua de mar que pueden viajar debajo del hielo, perforarlo y bombear agua encima. La compañía detrás de su desarrollo pretende impulsarlos utilizando hidrógeno verde.

Andrea Ceccolini, CEO de otra empresa llamada Real Ice en Canadá, busca desarrollar un dron submarino que pueda navegar en agua a -1,5 °C, detectar el espesor del hielo, bombear agua según sea necesario, recargar combustible y pasar al siguiente lugar.

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Cómo el dron podría restaurar el hielo en el Ártico - Infografía Marcelo Regalado

Si hacemos esto en 100 kilómetros cuadrados por día, con 50 drones, entonces podremos demostrar que puede ampliarse a un área mucho más grande”, dijo Ceccolini que dirige una serie de pruebas de campo en Iqaluktuuttiaq (el nombre inuit de la Bahía de Cambridge), en Nunavut, Canadá.

Otros experimentos incluyen la extensión de una fina capa de microcamas de vidrio reflectante. El método ralentizó la tasa de derretimiento en alrededor de un 30 por ciento, según los investigadores, pero todas estas innovaciones requerirán grandes sumas de inversión y cooperación internacional.

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El proyecto busca frenar el derretimiento de los hielos permanentes y así frenar el calentamiento global (Delft University of Technology | The University Centre in Svalbard)

En comparación, un estudio estimó que la aceleración del cambio climático impulsada por la autorización del Ártico podría causar hasta ciento treinta billones de dólares de pérdidas económicas adicionales durante los próximos tres siglos. Sin embargo, advierten a los críticos sobre las consecuencias no deseadas de este pensamiento bien mencionado.

Los investigadores aquí esperan que las pruebas en el Ártico sean el primer paso para mejorar los argumentos de esta tecnología. Los resultados finales para ver si redujeron la velocidad del derretimiento llegarán más adelante.

Difícil de implementar a gran escala

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Varios estudios científicos advierten sobre el incremento de la ruptura de hielos árticos (Ocean Census)

Conocido como “Gestión del Hielo Ártico” (AIM), el proceso parece prometedor, pero plantea una serie de preguntas y desafíos. Empezando por la cantidad de hielo involucrada, así como el gasto energético necesario para llevar a cabo un proyecto de este tipo.

Julienne Stroeve, profesora de observación y modelización polar en el University College de Londres, dice que probablemente sería imposible actuar a una escala lo suficientemente grande como para tener un impacto real en el clima.

“Estoy de acuerdo en que vale la pena proteger el hielo marino, ya que ayuda a mantener fresco nuestro planeta, pero todo el Océano Ártico tiene unos 14 millones de kilómetros cuadrados”, afirma. “La única solución real es eliminar el carbono del aire o reducir nuestras emisiones a la mitad de lo que son actualmente”.

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La idea de restablecer el hielo en el ártico surgió a partir de la creación de pistas de hielo para patinar en Países Bajos (REUTERS/Patrick Doyle/Archivo)

“Teniendo en cuenta el modelo AIM, se desaconseja implementar AIM en espesores de hielo inferiores a 0,6 metros y se sugiere para espesores de hielo cercanos a 1 metro o más para optimizar el aumento efectivo”, precisó ingeniera Laura van Dijke.

Y agregó: “El volumen de agua requerido para compensar la pérdida anual de volumen de hielo marino depende en gran medida de la ubicación, el espesor inicial del hielo y el espesor objetivo del hielo y varía entre 707 y 1.095 km cúbicos en el Mar de Beaufort y entre 386 y 464 km cúbicos en la Deriva Transpolar para el métodos discutidos en esta investigación”, precisó ingeniera Laura van Dijke.

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Una foca barbuda descansa en una masa de hielo que se está derritiendo (SIGNE KJELSTRUP)

“Veo potencial para esto a menor escala, por ejemplo, si se quiere fortalecer los hábitats naturales de los osos polares y las focas, donde el hielo marino en verano podría sobrevivir un poco más si nos centramos en fiordos o bahías específicas”, sostuvo Hendrikse.

En su informe anual, la Organización Meteorológica Mundial (OMM) destacó la alarmante aceleración del derretimiento de los glaciares y las temperaturas récord en el Ártico. La organización advirtió que el derretimiento de los glaciares y el aumento del nivel del mar “continuarán hasta miles de años”.

Infografías Marcelo Regalado

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