هذا الشهر، يختبر مهندسون في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في جنوب كاليفورنيا مستشعرًا فضائيًا سيساعد في قياس مدى سرعة اختفاء الجليد البحري في القطب الشمالي. ورغم أن هذا الجهاز لن يُطلق قبل عام آخر، بدأ العلماء الاستعداد لاستخدامه خلال حملة ميدانية حديثة في البرية الكندية.

أمضى الباحثون أسبوعين في أبريل يحلقون فوق المحيط المتجمد الشمالي، غالبًا ما يشاهدون شروق الشمس من ارتفاع 1500 قدم (457 مترًا) في طائرة تعود للحرب العالمية الثانية. كانت على متن الطائرة مجموعة من المستشعرات المتطورة المستخدمة لقياس سمك الجليد البحري والثلوج، بما في ذلك بديل لمقياس الإشعاع الميكروي الذي يخضع الآن للاختبار في مختبر الدفع النفاث. قياس سمك الجليد البحري أمر صعب، ويتطلب عددًا من الأرقام الدقيقة، بما في ذلك مدى ارتفاع الجليد البحري فوق الماء، وعمق الثلج فوق ذلك الجليد، والانبعاثات الميكروية من السطح.

تم توقيت الرحلات الجوية لمرور الأقمار الصناعية فوقها بحيث يمكن إجراء ملاحظات منسقة لنفس المعالم. الجمع بين البيانات الجوية والفضائية سيحسن قدرة العلماء على قياس الجليد البحري وفهم كيف تتطور الظروف المناخية عبر القطب الشمالي.

في العقود الأخيرة، تغير مدى وسمك الجليد البحري في القطب الشمالي. تحسين قياسات هذه التغييرات يساعد العلماء على فهم أفضل لنظام القطب الشمالي مع دعم الملاحة والطقس وأبحاث المحيطات والملاحظات الفضائية المستقبلية. مع زيادة نشاط الشحن في القطب الشمالي، أصبحت المنطقة أيضًا أكثر أهمية استراتيجيًا واقتصاديًا.

وفقًا لصحرا كاسيمي من مختبر الدفع النفاث، التي عملت كقائدة علمية للحملة الميدانية، فإن الاحترار المستمر في القطب الشمالي قد يؤثر على السلامة العامة والمصالح الاقتصادية.

أمضت كاسيمي سنوات في دراسة الجليد البحري باستخدام بيانات الأقمار الصناعية، لكن المنظر من الأعلى الذي تراه من الفضاء يختلف عن التحديق من نافذة الطائرة.

التنوع المذهل للجليد البحري يخلق مناظر طبيعية من عالم آخر. يمكن أن يكون الجليد ملتصقًا باليابسة أو طافيًا في المحيط؛ يمكن أن يكون خشنًا أو أملس. مدفوعًا بالرياح والتيارات المحيطية، الجليد في حركة مستمرة، يتكسر ويتشوه. يمكن أن تفتح الشقوق إلى مساحات طويلة من المحيط المكشوف، ويمكن أن تؤدي الاصطدامات بين الطوافات الجليدية إلى دفع حطام الجليد إلى تلال ضخمة تمتد لأميال.

بعض الجليد البحري يدوم موسمًا واحدًا فقط، بينما يمكن للجليد الأكثر سمكًا البقاء لعدة سنوات (رغم أن الجليد البحري متعدد السنوات أصبح أقل شيوعًا في أجزاء كثيرة من القطب الشمالي). تتأثر النظم البيئية بأكملها بهذه التغييرات، وصولاً إلى الثعالب القطبية والأرانب البرية التي رصدها العلماء طوال الرحلة.

تحسين تقديرات سمك الجليد البحري يساعد العلماء على فهم أفضل لكيفية تغير المنطقة ويدعم الملاحظات طويلة المدى للبيئة القطبية. سجل فريق ناسا حوالي 50 ساعة في الجو خلال الحملة التي استمرت أسبوعين، وأجروا رحلات جوية فوق الجليد المنجرف بالقرب من بلدة إينوفيك قبل دراسة الجليد الملتصق بشاطئ موقع آخر، قرية تسمى كامبريدج باي.

بالنسبة لجزء الحملة في إينوفيك، نسق الفريق مع مهمة تضاريس المياه السطحية والمحيطات (SWOT)، وهو قمر صناعي طورته ناسا ووكالة الفضاء الفرنسية (CNES) بشكل مشترك، مع قيادة مختبر الدفع النفاث للمكون الأمريكي من المهمة. على الرغم من أنه صُمم لرسم خريطة لارتفاع مياه البحر والمياه العذبة في العالم، يمكن لـ SWOT أيضًا قياس كمية الجليد البحري فوق خط الماء.

في كامبريدج باي، انضم فريق ناسا إلى باحثين من وكالة الفضاء الأوروبية (ESA)، ومعهد ألفريد فيجنر الألماني، وجامعة كالجاري الكندية. خلال هذا الجزء من الحملة، حلقت رحلات جوية منسقة فوق معسكر ميداني وتحت مسارات بعثات فضائية مثل القمر الصناعي لقياس ارتفاع الجليد والسحب والأرض-2 (ICESat-2) التابع لناسا و CryoSat-2 التابع لوكالة الفضاء الأوروبية.

لتحسين تقديرات سمك الجليد البحري، تطور وكالة الفضاء الأوروبية، بالتعاون مع ناسا، مهمة قطبية جديدة تسمى مقياس الارتفاع الطبوغرافي للجليد والثلوج القطبية (CRISTAL). خلال الحملة الجوية في أبريل،