W tym miesiącu inżynierowie z Jet Propulsion Laboratory NASA w południowej Kalifornii testują czujnik statku kosmicznego, który pomoże zmierzyć, jak szybko zanika arktyczny lód morski. I choć ten instrument nie zostanie wystrzelony przez kolejny rok, naukowcy rozpoczęli przygotowania do jego użycia podczas niedawnej kampanii terenowej w kanadyjskiej dziczy.

Naukowcy spędzili dwa tygodnie w kwietniu, latając nad Oceanem Arktycznym, często oglądając wschód słońca z wysokości 1500 stóp (457 metrów) w samolocie z czasów II wojny światowej. Na pokładzie znajdowały się różnorodne najnowocześniejsze czujniki do pomiaru grubości lodu morskiego i śniegu, w tym zastępca dla radiometru mikrofalowego, który jest obecnie testowany w JPL. Pomiar grubości lodu morskiego jest trudny, wymaga wielu precyzyjnych danych, w tym wysokości, na jaką lód morski wznosi się nad wodą, głębokości śniegu na tym lodzie oraz emisji mikrofalowych z powierzchni.

Lotów dokonywano w czasie przelotu satelitów nad głową, aby można było przeprowadzić skoordynowane obserwacje tych samych obiektów. Połączenie danych z powietrza i satelitów poprawi zdolność naukowców do pomiaru lodu morskiego i zrozumienia, jak zmieniają się warunki klimatyczne w Arktyce.

W ostatnich dziesięcioleciach zasięg i grubość arktycznego lodu morskiego uległy zmianie. Poprawa pomiarów tych zmian pomaga naukowcom lepiej zrozumieć system arktyczny, wspierając nawigację, badania pogody i oceanów oraz przyszłe obserwacje satelitarne. Wraz ze wzrostem aktywności żeglugowej w Arktyce region ten staje się również coraz bardziej strategicznie i ekonomicznie znaczący.

Według Sahry Kacimi z JPL, która pełniła funkcję kierownika naukowego kampanii terenowej, trwające ocieplenie w Arktyce może potencjalnie wpłynąć na bezpieczeństwo publiczne i interesy ekonomiczne.

Kacimi spędziła lata badając lód morski za pomocą danych satelitarnych, ale widok z góry, jaki ma z kosmosu, różni się od wyglądania przez okno samolotu.

Oszałamiająca różnorodność lodu morskiego tworzy nieziemskie krajobrazy. Lód może być przymocowany do lądu lub dryfować po oceanie; może być szorstki lub gładki. Napędzany wiatrami i prądami oceanicznymi lód nieustannie się przesuwa, rozpada i odkształca. Pęknięcia mogą otwierać się na długie odcinki odsłoniętego oceanu, a kolizje między krami mogą spychać gruz lodowy w masywne grzbiety ciągnące się kilometrami.

Niektóry lód morski utrzymuje się tylko jeden sezon, podczas gdy grubszy lód może przetrwać kilka lat (choć wieloletni lód morski staje się coraz rzadszy w wielu częściach Arktyki). Całe ekosystemy są dotknięte tymi zmianami, aż po lisy polarne i zające, które naukowcy widzieli podczas całej podróży.

Poprawa szacunków grubości lodu morskiego pomaga naukowcom lepiej zrozumieć, jak zmienia się region i wspiera długoterminowe obserwacje środowiska arktycznego. Zespół NASA spędził około 50 godzin w powietrzu podczas dwutygodniowej kampanii, przeprowadzając loty nad dryfującym lodem w pobliżu miasta Inuvik, a następnie badając lód przymocowany do brzegu w innej lokalizacji, małej osadzie Cambridge Bay.

W części kampanii w Inuvik zespół współpracował z misją Surface Water and Ocean Topography (SWOT), satelitą opracowanym wspólnie przez NASA i francuską agencję kosmiczną CNES (Centre National d’Études Spatiales), z JPL kierującym amerykańską częścią misji. Choć zaprojektowany do mapowania wysokości wód morskich i słodkich na całym świecie, SWOT może również mierzyć ilość lodu morskiego nad linią wody.

W Cambridge Bay zespół NASA dołączył do naukowców z ESA (Europejskiej Agencji Kosmicznej), niemieckiego Instytutu Alfreda Wegenera i kanadyjskiego Uniwersytetu w Calgary. Podczas tej części kampanii skoordynowane loty wznosiły się nad obozem polowym i pod śladami misji satelitarnych, takich jak NASA Ice, Cloud, and Land Elevation Satellite-2 (ICESat-2) i ESA CryoSat-2.

Aby poprawić szacunki grubości lodu morskiego, ESA, we współpracy z NASA, opracowuje nową misję polarną o nazwie Copernicus Polar Ice and Snow Topography Altimeter (CRISTAL). Podczas kwietniowej kampanii powietrznej naukowcy...