Una ‘caja negra made in Spain’ para estudiar el cambio climático polar


ROSA M. TRISTÁN

Apenas hace nueve meses que la expedición polar ‘Antártida Inexplorada’ del Trineo de Viento regresó del continente más desconocido de la Tierra cuando la prestigiosa revista científica de la American Meteorological Society, ya ha publicado uno de los inventos que se diseñaron para la ocasión: una estación meteorológica móvil única en el mundo, la M-AWS, que fue creada por el equipo del proyecto MicroAirPolar de la Universidad Autónoma de Madrid y el grupo Aemet Antártica  con motivo de esta travesía pionera a nivel internacional. Este proyecto fue dirigido por la científica Ana Justel, de MicroAirPolar.  “En un escenario de cambio climático, es fundamental tener datos ‘in situ’ sobre el clima de la Antártida”, afirma Antonio Quesada, codirector de MicroAirPolar. Ambos ya habían colaborado con el eco-vehículo español en expediciones en el Ártico. “Estoy muy orgullosa de los resultados que hemos obtenidos con la M-AWS después de tanto esfuerzo”, afirma Justel, una de las pocas mujeres que dirige una investigación polar en España.

Durante los meses previos a esta aventura científica y de exploración, los investigadores de ambos equipos trabajaron conjuntamente, bajo la dirección de Justel, para que pudiera llevarse a bordo una estación móvil que registrara la temperatura, humedad y dirección del viento que los cuatro expedicionarios (Ramón Larramendi, Hilo Moreno, Manuel Olivera e Ignacio Oficialdegui) se encontrarían en su recorrido, una inmensa región sobre la que existe un gran vacío en cuanto a las observaciones en superficie.

Esta falta de datos contrasta con la importancia de conocer las condiciones climatológicas de la Antártida, de lo que depende en buena medida nuestro futuro en el planeta: estudios científicos prevén que si su hielo desapareciera, el nivel del mar aumentaría 57 metros. De momento, ese deshielo afecta más al Ártico, pero tener información precisa sobre el terreno se sabe que es fundamental para saber qué esta pasando: el último estudio en Nature Comunications indica que para mediados de siglo, con sólo medio metro de aumento del nivel del mar, 300 millones de personas se verán amenazados, entre ellos 200.000 españoles, por inundaciones costeras. “El creciente interés en las regiones polares, debido a los desafíos impuestos por el cambio climático,  requiere introducir mejoras en los modelos y las predicciones meteorológicas en la Antártida”, afirma, asimismo, Sergi González, de AEMET, que figura como firmante del artículo Weather Observations of Remote Polar Areas Using an AWS Onboard a Unique Zero-Emissions Polar Vehicle“.

Pero el reto que tenían por delante los investigadores de Microairpolar y Aemet no era fácil. “Teníamos que diseñar una estación meteorológica capaz de trabajar a temperaturas próximas a -50 °C, con materiales que resistieran el frío y los golpes que sufriría cuando el Trineo de Viento navegara sobre el hielo. Nada podía fallar. Un solo componente inadecuado y nos quedábamos sin los preciados datos”, explica Ana Justel, de Microairpolar (UAM), que fue su responsable y dedicó muchas horas al ‘invento’. A ello se suma que el dispositivo debía utilizar la menor energía posible, dado que el  suministro del eco-vehículo depende de placas fotovoltáicas, que tenía que geolocalizar los datos con un GPS y que su manejo debía se fácil para los expedicionarios.

Ana Justel y parte del equipo de investigadores haciendo pruebas de conexión de la M-AWS aprovechando su participación el IX Simposio Polar de 2018. @RosaTristán

Tras muchas pruebas y ensayos, en la Mobile Automatic Weather Station se colocó un datalogger y un GPS dentro de un contenedor isotérmico acolchado de polietileno expandido. Su suministro de energía se solucionó con una batería de litio hecha a medida con capacidad suficiente para soportar dos meses sin tener que recambiarse pese a las bajas temperaturas, que llegaron a ser de menos 42,2ºC.  Con este fin, se incorporó una resistencia eléctrica  alimentada por dos celdas solares de 10 W. Asimismo, se configuró con un sensor de viento (anemómetro) y una sonda de temperatura y humedad relativa, si bien los autores señalan que pueden incorporarse más  instrumentos. Con todo ello, cada 30 minutos, en automático, recogería los datos.

Y así lo hizo. El M-AWS funcionó a lo largo de los 2.538 kilómetros recorridos en ‘Antártida Inexplorada 2018-2019’, recopilando y almacenando la información la mayor parte del transecto pese a que los cables que enlazaban la resistencia eléctrica con los paneles solares se rompieron al octavo día debido al frío y los bruscos movimientos del vehículo eólico. Por contra, el interior de la ‘caja negra’ se mantuvo indenme y funcionando. Más problemas, irresolubles, hubo con el anemómetro, dado que no pudo colocarse en el trípode diseñado con este fin en el Trineo de Viento al resultar muy pesado, algo que, apuntan, deberá mejorarse para futuras expediciones con el Trine de Viento.

En todo caso, se recopilaron datos meteorológicos que están siendo utilizados por varios de los proyectos científicos participantes en la expedición que, además, ya sirvieron para que el equipo de Aemet Antártida elaborara los boletines de previsiones que cada día enviaban a los expedicionarios vía satélite.

Prueba de la importancia de esta estación móvil, una auténtica ‘caja negra’ de la meteorología, es que la revista ha publicado este desarrollo español coincidiendo con el Año Polar Predicción Período Especial de Observación del Hemisferio Sur (YOPP) y que se hayan incorporado sus observaciones a la base de datos de YOPP en PANGEA. Para futuras expediciones, su objetivo es integrarlos datos en el Sistema Mundial de Telecomunicaciones de la OMM (Organización Meteorológica Mundial).

En todo caso, conviene hacer un poco la historia. La recogida de datos meteorológicos sobre el terreno antártico comenzó a principios del siglo XX con grandes exploradores, como Ernst Shackleton, Amundsen, Scott o Fuchs… Una vez conseguidos los retos geográficos, se olvidó ese inhóspito lugar, del que ningún recurso natural podía sacarse a simple vista, hasta que en el Año Geofísico Internacional en 1957/58, la comunidad internacional decidió construir estaciones de investigación científica en el continente y, en ellas, se instalaron las primeras estaciones meteorológicas, todas fijas.

Desde entonces, entre los esfuerzos por aumentar la cantidad de datos que estas pocas estaciones pueden proporcionar destacan los del Centro de Investigación Meteorológica Antártica de la Universidad de Wisconsin–Madison, que desde finales de la década de los 70 mantienen una red de estaciones meteorológicas automáticas (AWS), hoy 63 según su web, en la plataforma de hielo Ross y la capa de hielo antártica occidental (de hecho Larramendi estuvo en mayo de 2019 reunido con este equipo para ver posibilidades de colaboración con el Trineo de Viento).

Equipo del Trineo de Viento en Antártida Inexplorada, con la M-AWS en primer plano.

Pero la Antártida tiene 14 millones de kilómetros cuadrados, así que ese centenar aproximado de AWS fijas son como unos pocos granos en una inmensa paella. Bien es verdad que también hay registros de  aviones o satélites, con los que se realizan modelos meteorológicos, pero los investigadores recuerdan que lo más preciso es recogerlos sobre el terreno. Por ello, en los últimos años se ha retomado la importancia de realizar trayectos interiores (transectos), sobre todo por la Antártida Oriental, de donde menos información se tiene.

El problema es el coste de estas expediciones polares, algo en lo que el Trineo de Viento de Larramendi aporta una alternativa económica y no contaminante, al estar impulsado por cometas gigantes de entre 30 y 150 metros cuadrados, ser desmontable totalmente y capaz de recorrer miles de kilómetros sin problemas. En estos momentos, una comisión del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades está analizando la posibilidades de incorporar el eco-vehículo al programa polar español. El ministro Pedro Duque confirmó esta misma semana a este blog que el proyecto sigue adelante, tras realizar una consulta sobre su idoneidad a los investigadores españoles. 

De momento, la expedición ‘Antártida Inexplorada’ de este año ya  ha dado lugar a un innovador dispositivo, que podrá ser utilizado por científicos polares de todo el mundo. Para los firmantes, “el creciente interés en las regiones polares, que ha surgido recientemente debido a los desafíos impuestos por el cambio climático, requiere un aumento en la cantidad y calidad de datos siempre que sea posible a través de métodos económicos y sostenibles para el medio ambiente”.

 

 

 

Los top-science 2019: De ‘entizar’ la atmósfera a conocer la ‘biosfera profunda’


Experimento de la tiza en la atmósfera.

ROSA M. TRISTÁN

Nada hay más difícil que aventurar en ciencia qué es lo que deparará el futuro. Los hallazgos y descubrimientos, en general, no se programan, pero si es posible aventurar que grandes proyectos en marcha o planificados con antelación, inevitablemente, nos van a proporcionar sorpresas. Y son de todo tipo, pero con el hilo común que nos enlaza con la vida y con la Tierra, que en el fondo lo que nos interesa, y curiosamente lo que más maltratamos. Es la paradoja humana.

PASADO Y FUTURO DE LA VIDA HUMANA

1 . Humanos con genes manipulados

En 2018, la mayor revolución y polémica científica tuvo lugar cuano el chino He Jiankui anunció que había ayudado a ‘producir’ dos bebés (gemelas) con los genes manipulados para no sufrir determinadas enfermedades, como el sida.  Ahora podría enfrentarse a la pena de muerte en su país, porque no siguió los canales ni los procedimientos legales. Ni siquiera lo sabían en la Universidad de Ciencia y Tecnología del Sur en Shenzhen, donde trabaja. Este año, se ha anunciado que otros científicos intentarán descubrir cualquier efecto secundario potencial del proceso y crearán un marco aún más garantista para controlar este tipo de experimentos, que pueden tener graves efectos secundarios, sin olvidar las consecuencias éticas. No todo vale en ciencia y 2019 puede ser un año importante

Humanos y ‘hobbits’ del pasado 

2. Son muchos los proyectos de excavaciones que están en marcha en el mundo. Entre los más interesantes, desde luego están los yacimientos hallados en Filipinas, en concreto en la isla de Luzón, que fueron publicados el pasado mes de mayo. Un equipo internacional de arqueólogos descubrió que allí vivían humanos hace emás de 700,000 años, cientos de miles de años antes de lo que se pensaba. A 1.200 kilómetros, en la isla de Flores de Indonsia, se encontraron en 2003 restos de humanos muy pequeños, que son conocidos como ‘hobbits’, aunque su nombre oficial es Homo floresiensis. ¿Qué relación hay entre ellos? ¿Serían también enanos los de Luzón? Son misterios que este año, en nuevas excavaciones, pueden tener respuesta. 

3. Ya en clave nacional, mencionaría el proyecto que un equipo español mantiene en la Garganta de Olduvai, en Tanzania, llevado a cabo por el IDEA cada verano, que nos está descubriendo nuestro pasado mucho antes de abandonar el continente africano, que es de donde todos hemos emigrado, algo que conviene recordar. De hecho, la única especie de homínino europea son los neandertales, que precisamente también pueden darnos sorpresas este año cuando comience a excavarse el nuevo yacimiento de La Paredeja de Atapuerca, un programa científico que no deja de crecer.

MIRANDO AL COSMOS O DESDE EL COSMOS

4. Starmus viaja a la Luna. Si algo caracteriza a los humanos es su insaciable curiosidad por saber y conocer el más allá. En 2019 se conmemora el 50 aniversario de uno de los hitos más importantes de esa búsqueda, que fue la llegada a la Luna y con tal motivo el festival bianual Starmus, que avaló Stephen Hawking tras su creación en España,  va a reunir a un elenco inigualable de astronautas de las misiones Apolo, de la NASA, de la Agencia Espacial Europea, cosmonautas rusos… y además estrechas de rock como Brian May (Queen), Steve Vei, Peter Gabriel…. Entre lo más destacado, sin duda, la presencia del esquivo Michael Colins, con el que ya habrán pasado por Starmus los tres astronautas.

5. Los bosques que nos quedan

El pasado 8 de diciembre, la NASA inició un experimento en exterior de la Estación Espacial Internacional con un nuevo instrumento que quiere observar la Tierra. Se trata del GEDI, que estará funcionando hasta 2020, y consiste en obtener datos en 3D de los bosques templados y tropicales de nuestro planeta, como la Amazonía (si es que nos queda algo después del paso de Jair Bolsonaro …). GEDI intentará responder preguntas fundamentales, como la cantidad de carbono almacenado en los árboles y cómo la deforestación podría afectar en el cambio climático. Se podrán hacer estimaciones de cuánto carbono se almacena en los bosques y cómo puede cambiar si  aumentan las concentraciones de dióxido de carbono en la atmósfera  terrestre.

VIAJE A LAS PROFUNDIDADES DE LA TIERRA

 6. Explorando la biosfera profunda

Eukariota en la biosfera profunda.

Durante los últimos 10 años, más de mil científicos de todo el mundo, que participan en el llamado Observatorio Deep Carbon, han estado excavando en las profundidades de la Tierra y han descubierto que a cinco kilómetros bajo nuestros pies y bajo los océanos está enterrada lo que han llamado “biosfera profunda”, un reservorio subterráneo de organismos no catalogados que podrían reducir la cantidad de vida en la superficie de nuestro planeta. Estiman que los organismos que han hallado representan entre 15.000 y 23.000 millones de toneladas de carbono, cientos de veces más que el contenido en todos los seres humanos. Son microbios que supondrían en 70% de todos los que hay en la superficie y que son prácticamente desconocidos porque sólo se ven por microscopio. Estos microorganismos, a falta de Sol, obtienen energía, por quemosíntesis para alimentarse (energía química y nutrientes a partir de los minerales) y pueden vivir miles de años. Sin duda, en 2019 seguro que descubrimos muchas más de sus fascinantes características.

7. Perforación en Japón tras un terremoto

Frente a la costa suroeste de Japón, por debajo del Océano Pacífico se encuentra el canal Nankai, una zona de subducción activa donde una placa de la corteza terrestre se desliza debajo de otra. Es uno de los lugares con mayor actividad sísmica del planeta, responsable del terremoto de Tōnankai, de magnitud 8,1 que sacudió a Japón en 1944. En 2018, el Experimento de Zona Sismogénica del Canal de Nankai (NanTroSEIZE) comenzó a perforar la falla en la que es la primera expedición para muestrear la parte causante de un terremoto de la corteza terrestre. Las rocas recolectadas en 2019 se analizarán para ver cómo están de sólidas, lo que permitirá a los investigadores comprender mejor sobre las condiciones que podrían llevar a un terremoto en este tipo de falla.

8. El experimento de la tiza

Este experimento, que se pondrá en marcha en 2019, me ha dejado perpleja. Investigadores de Harvard quieren recrear el enfriamiento que genera en el clima una erupción volcánica al impedir el paso de la energía solar. Pero en lugar de cenizas, utilizarán ¡tizas!. Se trata, aseguran de poner en marcha una técnica de geoingeniería solar a la que han bautizado como Experimento de Perturbación Controlada Estratosférica (SCoPEx), con la que esperan rociar con 100 gramos de partículas de tiza la estratosfera para observar cómo se dispersan por la atmósfera. Tales partículas, dicen, podrían eventualmente enfriar el planeta al reflejar algunos de los rayos del Sol de regreso al espacio, al igual que hacen los hielos. SCoPEx ya ha levantado la polémica entre los escépticos de la geoingeniería, que temen que esta práctica pueda tener consecuencias involuntarias y distraer los imprescindibles esfuerzos para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. El equipo de SCoPEx liderado por Estados Unidos está esperando la aprobación de un comité asesor independiente y podría ponerse en marcha en 2019. Como no creo que una tiza solucione el problema del cambio climático, mejor seguir reduciendo emisiones y reforestando. Lo que le sobra a nuestra atmósfera son sustancias que no estaban…

EXPLORANDO LOS HIELOS

9. En busca de grietas en la Antártida

El verano de 2019, una importante expedición se dirigirá al glaciar Thwaites de la Antártida Occidental que parece estar a punto de colapsar y podría cambiar nivel del mar. Costará 25 millones de dólares a la National Science Foundation (NSF) de EEUU y el Consejo de Investigación del Medio Ambiente Natural (NERC) del Reino Unido y está previso que participen en el estudio más de 100 científicos de todo el mundo. Dicen que este glaciar gigante actúa como un corcho, tras el que hay otras enormes masas de hielo y su colapsa, toas ellas podrían acabar en el océano y fundirse, aumentando el nivel del mar. Los satélites ya muestran los cambios pero hay que tener datos del terreno.  Para ayudar en ello, en septiembre, la NASA ya lanzó un satélite que mira a los Polos este año proporcionará muchos datos con los mapas más detallados conocidos del hielo de la Antártida .

10. Circunnavegar el hielo antártico en un trineo. 

A finales de 2019 , una gran expedición polar está previsto que salga desde España del Trineo de Viento, que ahora mismo también recorre ese continente. El siguiente reto de este proyecto pionero, en un eco-vehículo polar único, es la primera Circunnavegación de la historia del continente por el hielo: entre 5.000 y 7.000 kms de recorrido por toda la meseta interior de la Antártida recogiendo datos para la ciencia. Todo ello dependerá de si alguien apuesta por apoyar financieramente esta gran aventura científica, ya sea desde instituciones o empresas.

 

 

Javier Cacho: “La ciencia es una gran aventura”


7317305a

ROSA M. TRISTÁN

Javier Cacho no sólo es uno de los científicos españoles que más tiempo han vivido en la Antártida. También es un gran divulgador. Experto en estudios atmosféricos, en 2011 sorprendió con el relato de la conquista del Polo Sur en su libro ‘Scott-Amundsen: duelo en la Antártida’. Ahora, ha vuelto a editar, pero en este caso el protagonista es ‘Shackleton, el indomable’ (Ed. Fórcola), otro gran explorador polar.

Sigue leyendo

Las bases españolas en la Antártida, bajo mínimos


ROSA M. TRISTÁN (El Huffington Post, 27/11/ 2013)

La campaña científica que desde hace un cuarto de siglo España desarrolla en la Antártida sufrirá este año un recorte sin precedentes desde que firmara el Tratado Antártico. Por primera vez desde 1988, ningún buque oceanográfico español irá al continente blanco a llevar a los investigadores, sólo serán 18 entre las dos bases y no podrán estar más de un mes, frente a los tres y casi cuatro que se han quedado en otras temporadas.

El responsable del Comité Científico de Investigación Antártida (SCAR), el español Jerónimo López, ya ha alertado del peligro de “perder el tren” en un lugar en el que España ocupa un puesto relevante a nivel científico que ha costado mucho conseguir: entre los 10 primeros por la cantidad de sus publicaciones.

Seguir leyendo en este link: http://www.huffingtonpost.es/2013/11/27/antartida-crisis_n_4342285.html?utm_hp_ref=es-ciencia-y-tecnologia

antartida