Las simulaciones informáticas actuales y las observaciones históricas de los cuadernos de bitácora de barcos de hace 100 años han permitido ampliar las estimaciones del volumen del hielo marino del Ártico hasta 1901, según informan los investigadores.
El Sistema de Modelización y Océano del Hielo Panártico, o PIOMAS, es una herramienta líder para medir el grosor de la cubierta de hielo marino en el océano Ártico. Hasta ahora, este sistema solo se remontaba a 1979, cuando los satélites comenzaron a captar imágenes del hielo marino desde arriba.
«Esto amplía el registro de la variabilidad del grosor del hielo marino de 40 a 110 años, lo que nos permite situar en perspectiva la variabilidad más reciente y la pérdida de hielo», afirma el primer autor, Axel Schweiger, científico especializado en hielo marino del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad de Washington.
«El volumen de hielo marino del océano Ártico en la actualidad y el ritmo actual de pérdida no tienen precedentes en el registro de 110 años», añade.
PIOMAS ofrece una reconstrucción diaria de lo que sucede con el volumen total del hielo marino en todo el océano Ártico. Combina registros meteorológicos e imágenes satelitales de la cobertura de hielo para calcular el volumen de hielo. Después, verifica sus resultados con las observaciones existentes sobre el grosor. Para los años posteriores a 1950, estas pueden proceder de instrumentos fijos, mediciones directas o submarinos que navegan bajo el hielo.
A principios del siglo XX, los cúteres de ingresos de Estados Unidos, precursores de la Guardia Costera, y los buques de la Armada que navegaban por el Ártico cada año desde 1879 realizaron escasas observaciones directas del hielo marino. En el proyecto Old Weather, los investigadores han trabajado junto con científicos ciudadanos para transcribir las anotaciones meteorológicas de los cuadernos de bitácora históricos digitalizados de los barcos estadounidenses, con el fin de recuperar registros climáticos únicos para la ciencia. El nuevo estudio es el primero en utilizar las observaciones del hielo marino recogidas en los cuadernos de bitácora, algunas de ellas escritas a mano a principios del siglo XX.
«En los cuadernos de bitácora, los oficiales describen siempre las condiciones de navegación en las que se encontraban, con observaciones horarias del hielo marino en ese momento y lugar», afirma el coautor Kevin Wood, investigador del Instituto Conjunto para el Estudio de la Atmósfera y el Océano.
Si el barco estaba en mar abierto, el cuaderno podía decir «avanzando a toda máquina» o «en navegación». Cuando el barco se topaba con hielo, los oficiales podían escribir «navegando con diversos rumbos y velocidades», lo que significaba que el barco avanzaba entre témpanos. Cuando quedaban atrapados en el banco de hielo, la bitácora podía indicar «aprisionado».
Hasta hace poco, estos cuadernos de bitácora solo podían consultarse en los Archivos Nacionales de Washington D. C., pero gracias a la digitalización y transcripción realizadas por los científicos ciudadanos de Old Weather, estas observaciones excepcionales de las condiciones meteorológicas y del hielo marino en el Ártico a finales del siglo XIX y principios del XX están ahora disponibles para los científicos y el público.
«Se trata de observaciones históricas únicas que pueden ayudarnos a comprender los rápidos cambios que se están produciendo hoy en el Ártico», afirma Wood.
Wood dirige la parte estadounidense del proyecto Old Weather, que se originó en 2010 en el Reino Unido. Los investigadores ya han incorporado las observaciones meteorológicas de los cuadernos de bitácora históricos transcritos por los científicos ciudadanos de Old Weather a bases de datos climáticos internacionales y las han utilizado en el modelo atmosférico que generó los nuevos resultados.
Los oficiales registraban la posición del barco al mediodía de cada día utilizando un sextante. También anotaban cuando pasaban por accidentes geográficos reconocibles, lo que permite a los investigadores actuales reconstruir por completo la ruta del barco para situarlo en el espacio y en el tiempo.
Aunque las observaciones históricas del hielo marino aún no se han incorporado directamente al modelo de hielo, las comprobaciones puntuales entre el modelo y las primeras observaciones confirman la validez de la herramienta.
«Esta es una verificación independiente de que el modelo funciona correctamente», afirma Schweiger.
El nuevo registro, más largo, aporta más contexto para grandes tormentas u otros acontecimientos inusuales y una nueva forma de estudiar el sistema de hielo marino del océano Ártico.
«Las observaciones que tenemos sobre el grosor y la variabilidad del hielo marino son muy limitadas», afirma Schweiger. «Creo que la gente empezará a analizar este registro. Hay multitud de preguntas que se pueden plantear para comprender mejor el hielo marino del Ártico y predecir su futuro».
Los científicos utilizan la herramienta PIOMAS para vigilar el estado actual del hielo marino del Ártico. El área de hielo marino del Ártico durante el mes de junio de 2019, y el volumen calculado por PIOMAS, fueron los segundos más bajos para esa época del año desde que comenzó el registro por satélite.
El área y el volumen de hielo marino del Ártico más bajos jamás registrados se produjeron en septiembre de 2012. Y aunque Schweiger cree que la tendencia a largo plazo será a la baja, no apuesta por que este año se bata un nuevo récord.
«El estado actual del hielo marino ya apunta a nuevos mínimos, pero que se produzcan o no dependerá del tiempo de los próximos dos meses», afirma Schweiger.
