El Polarstern ha vuelto a casa. En septiembre de 2019, el rompehielos alemán partía de Tromsø, Noruega, en una de las expediciones científicas más ambiciosas de la historia. Durante algo más de un año, el barco ha viajado por el Polo Norte encajado en la banquisa ártica, la capa permanente de hielo flotante de la región. A bordo, los más de 400 investigadores de 20 países del proyecto MOSAiC se turnaron para estudiar el Ártico y el cambio climático como nunca antes.
Manuel Dall’Osto, investigador del Instituto de Ciencias del Mar de Barcelona (ICM-CSIC), fue el único representante de una institución española a bordo. Formó parte del último turno, que volvió a tierra con el rompehielos el pasado 12 de octubre. Durante casi tres meses, convivió con otros 50 investigadores de 19 países y estudió la relación entre la materia orgánica en las aguas árticas y la formación de las nubes.
“El 60 % del tiempo lo dedicabas a tu proyecto y el 40 % a proyectos comunes”, explica. “Había algunos objetivos en los que todos teníamos que trabajar y cuyos datos se van a poner a disposición de toda la comunidad científica. Cada lunes, por ejemplo, nos pasábamos el día entero extrayendo testigos de hielo, de las nueve de la mañana a las siete de la tarde. MOSAiC significa observatorio multidisciplinar a la deriva para el estudio del clima ártico. Y ha sido verdaderamente multidisciplinar”.
El Blog de Lenovo: ¿Cómo ha sido la experiencia de pasar los últimos meses en el medio del Ártico?
Manuel Dall’Osto: La experiencia del Ártico es una cosa, la experiencia de MOSAiC es otra. No era la primera vez que estaba en el Polo Norte, a donde he ido como parte de varias expediciones científicas. Los paisajes casi lunares del Ártico, los osos polares… La experiencia es única. Pero MOSAiC era más que eso, era ser parte de la mayor expedición científica al Polo Norte de la historia.
Viajar al Ártico es también viajar a un punto caliente del cambio climático. Es la ecorregión que más se está calentando. Por último, estás en un entorno inhóspito, aislado, y con la presencia constante de osos polares que influyen mucho en las posibilidades de trabajar cada día. Cada paso que das, sabes que el oso está allí.
En la situación actual, con la pandemia, había muchas dudas antes de participar en una expedición así. Pero ha sido un placer formar parte de ella.
EBL: Dada la situación, ¿cómo fue la llegada al buque?
MD: Tuve que hacer una cuarentena de dos semanas en Alemania. Muy estricta. Estuve 14 días sin salir de una habitación de hotel. Salí de Barcelona y llegué a Bremerhaven, Alemania, donde nos metieron a todos directamente en un hotel. Tres veces al día, nos dejaban comida a la puerta de la habitación. Así durante dos semanas. Nos hicieron tres test durante este tiempo. Solo se podía abrir la puerta para recoger la comida. No se podía ni dar una vuelta por el pasillo.
Después, allí, nos subimos en un barco ruso, el Akademik Tryoshnikov, que partió el 3 de agosto y nos llevó hacia el norte, desde la costa alemana hasta un punto entre las islas noruegas de Svalbard y Groenlandia. Allí nos estaba esperando el Polarstern. Hicimos el cambio de personal y nos dirigimos hacia el norte.
“En julio ya casi no había hielo, así que tuvimos que volver al norte, a la búsqueda de la banquisa”.
EBL: El objetivo del Polarstern era estar sobre el hielo, a la deriva sobre la banquisa polar. En uno de los veranos más cálidos en el Ártico desde que se tienen registros, ¿se consiguió?
MD: La misión empezó en septiembre de 2019. Salió de Tromsø hacia el Ártico norte. Allí, el barco quedó atrapado en la banquisa. La idea era desplazarse durante todo el año hasta el punto en el que nos recogieron en agosto. Pero, por las condiciones de hielo y de temperatura y por la velocidad con la que se ha movido la banquisa, llegaron allí al final de julio.
Nuestra parte en el estudio tenía que reflejar un entorno con poco hielo y el inicio de la congelación de cara al invierno. Pero en julio ya casi no había hielo. Así que tuvimos que volver al norte, a la búsqueda de la banquisa.
EBL: Tuvisteis que llegar casi al Polo Norte para encontrar hielo lo suficientemente grueso. ¿Qué otros efectos del cambio climático podían observarse a simple vista?
MD: Las temperaturas medias fueron bastante elevadas. Tuvimos varias semanas por encima de cero grados Celsius. En el punto en el que más frío esperas encontrarte de todo el hemisferio norte, había entre cero y cinco grados. Lo más visible era el estado del hielo. Desde Groenlandia, tardamos menos de ocho días en llegar al Polo Norte. El hielo estaba tan fino y tan poroso que el rompehielos lo pasaba sin problema. Hace 30 años hubiese sido impensable.
EBL: El proyecto que lideras investiga la relación entre la materia biológica marina y la formación de las nubes. ¿De qué manera se relacionan?
MD: Para formarse, una nube necesita vapor de agua y unas partículas alrededor de las cuales se condensa el vapor. Esta partícula puede ser líquida o sólida. En función de la composición química de estas partículas, el agua se adhiere a ellas o no. Algunas, como la sal, absorben mucha agua.
Ahora mismo, la mayor incertidumbre que existe alrededor del estudio del cambio climático es debida al efecto de la formación de las nubes. Conocemos las cantidades de gases en la atmósfera y su impacto en el calentamiento del planeta. Pero no sabemos cómo ni cuánta energía reflejan las nubes. Teniendo en cuenta que la mitad de la superficie de agua del planeta (el 70 % del total) está cubierto por nubes, comprender cómo se forman es fundamental.
El proyecto que estoy llevando a cabo consiste en estudiar las fuentes de partículas en el Polo Norte. En el verano, las partículas o aerosoles que generamos más al sur no llegan, así que su origen se debe casi en exclusiva a la actividad orgánica del Ártico. Queremos entender cuáles de estas fuentes de partículas generan aerosoles que pueden contribuir a la formación de las nubes; comprender qué ecosistemas favorecen la formación de las nubes.
“Los modelos climáticos están asumiendo una distribución homogénea de los océanos, pero no es así. En el Ártico hay una capa que impide a las partículas salir a la atmósfera”
EBL: ¿A qué distancia se expulsan estos aerosoles?
MD: A miles de metros de altura. El oleaje, por pequeño que sea, y su interacción con el hielo genera burbujas con partículas. Una vez que están en el aire, pueden subir muy alto. Suben hasta donde están las llamadas nubes líquidas, las más bajas. Después están las nubes formadas por partículas heladas que están mucho más altas.
EBL: ¿Has extraído algún tipo de conclusión preliminar de tu trabajo?
MD: Nosotros hemos recopilado datos para comprobar una teoría que ya teníamos, que desarrollamos en otra expedición a bordo del Araon, un rompehielos surcoreano. Allí, descubrimos que hay zonas en el Ártico en las que el agua superficial tiene una salinidad mucho más baja de lo habitual debido a los ríos y al deshielo. El agua dulce pesa menos que la salada, por lo que la capa sin sal se queda en la superficie. Y, cuanto menos salada, menos partículas puede generar el agua.
Esta era nuestra idea y la hemos podido comprobar durante la expedición MOSAiC. En buena parte del Ártico, hay zonas en las que predomina el agua dulce o poco salada, con poca capacidad de generar partículas. Esto significa que, en los modelos climáticos, no podemos tener en cuenta que el Ártico va a tener una salinidad normal.
EBL: Entonces, a medida que aumente el deshielo, el agua superficial será más dulce y la generación de aerosoles será menor. Es decir, las probabilidades de formación de nubes serán menores.
MD: Es así y hay que incluirlo correctamente en los modelos climáticos. Ahora mismo, están asumiendo una distribución homogénea de los océanos, pero no es así. En el Ártico hay una capa que impide a las partículas salir a la atmósfera.
EBL: ¿De qué tecnología disponíais para hacer este trabajo?
MD: Nosotros usamos un instrumento al que llamamos la olla. Es un recipiente en el que tenemos la temperatura controlada y hacemos moverse el agua para generar partículas. Dentro de una cámara, simulamos pequeñas olas con agua del mar y trozos pequeños de hielo. Así generamos aerosoles, creamos una corriente de aire artificial y rastreamos el movimiento de las partículas en la cámara.
Con otros instrumentos medimos el tamaño y la distribución de los aerosoles, su composición química, su salinidad, la cantidad de material orgánico… Este trabajo lo hacemos también en colaboración con otras universidades e instituciones científicas. Proyectos como MOSAiC son imposibles sin los recursos y la colaboración de todos.
“Están cambiando los procesos de la vida en el Ártico. Antes había una floración de algas importante una vez al año, en verano, y ahora tenemos varias”
EBL: El Instituto de Ciencias del Mar tenía otro proyecto a bordo. ¿En qué consistía?
MD: El proyecto de Carolina Gabarró estudia la masa y el grosor del hielo marino, comprobando las mediciones que se hacen vía satélite. Tenía que ir una persona del proyecto en el barco; pero, por el tema de la pandemia y por presupuesto, al final no pudo hacerse.
Desde 1979 tenemos una serie de satélites que miden la dimensión y el espesor del hielo. Con cierto margen de error, podemos saber cómo evoluciona el hielo y cuánto desaparece. Pero estas mediciones no son exactas, necesitas comprobarlas. El proyecto de Carolina con un equipo del Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research (AWI, institución impulsora de la misión y propietaria del Polarstern) estudió qué propiedades podían generar errores, como las burbujas de aire o la presencia de mucha materia orgánica en el hielo.
EBL: Volviendo sobre tu trabajo, el cambio climático está teniendo un impacto directo en la vida microscópica del Ártico. ¿De qué manera se nota?
MD: El impacto más visible es en la macrofauna, como los osos polares, que cada vez tienen más difícil encontrar comida y van a territorios en los que antes no se veían. Pero el impacto en la vida microscópica es mucho más grande. El cambio climático está provocando que el agua más caliente del Atlántico, con sus propias algas y bacterias, esté cada vez más presente en el Ártico.
Esto significa que están cambiando los procesos de la vida en la zona ártica. Por ejemplo, antes había una floración de algas importante una vez al año, en verano, y ahora tenemos varias, también en primavera y otoño. Esto cambia la manera en que se absorbe y se emite CO2 y otros gases.
EBL: ¿Y esto afecta de alguna manera a las nubes?
MD: Si cambias la cantidad de material orgánico en el mar, se generan partículas diferentes. Lo que estamos estudiando ahora es qué tipo de ecosistema se está creando y cómo interacciona con la formación de las nubes. Imagina que hay un tipo de alga superficial que genera mucho material orgánico, con lo que pasa a haber más aerosoles y más nubes. Si con el cambio climático esta alga desaparece, habrá menos nubes.
Pero también puede suceder al revés. Puede que lleguen al Ártico nuevos microorganismos que generen más materia orgánica y más nubes. Más nubes puede significar que se refleje más energía y que baje un poco la temperatura o no suba tanto.
EBL: ¿Tenéis idea de hacia qué lado se está decantando la balanza?
MD: Todavía estamos estudiando los microorganismos y su relación. Lo más difícil de estas investigaciones es lograr trabajar con personas de diferentes disciplinas, gente que entienda el ecosistema y gente que estudie las nubes. Esto lo hemos conseguido con MOSAiC, es lo que lo hace único.
Imágenes | Manuel Dall’Osto, AWI/Steffen Graupner, Torsten Sachs, Esther Horvath, Lianna Nixon
