A marzo, la banchisa artica dovrebbe raggiungere la sua massima estensione, ma quest'anno è molto al di sotto della media, fuori da un'area delle dimensioni del Texas e del New Mexico messi insieme.

Le osservazioni satellitari attualmente rivelano quanta parte della superficie dell'oceano è ricoperta di ghiaccio, ma c'è un'altra misurazione critica da fare. I ricercatori stanno già anticipando l'utilizzo di Ice della NASA, Cloud e terra Elevation Satellite-2, o ICESat-2, misurare il ghiaccio marino nella terza dimensione.

I satelliti misurano continuamente il ghiaccio marino dal 1979, e hanno mappato la tendenza al ribasso dell'estensione del ghiaccio. Determinazione dello spessore della banchisa remota del mare, però, è difficile con gli strumenti esistenti. Ed è una misura essenziale. Il ghiaccio più spesso è più resistente alle tempeste, e possono volerci anni per costruire. I cambiamenti nella profondità del ghiaccio marino alterano la salinità e la temperatura dell'acqua, che possono alterare le correnti oceaniche e atmosferiche. Il ghiaccio marino funge anche da copertura dell'oceano, isolandolo dall'atmosfera, e svolge un ruolo chiave nel raffreddare il pianeta.

Alcuni scienziati hanno utilizzato i dati satellitari disponibili per monitorare l'era glaciale, determinare quale è sopravvissuto e accumulato per più di due estati. Hanno scoperto che la quantità di anziani, il ghiaccio più spesso sta diminuendo. Ma con ICESat-2, gli scienziati saranno in grado di misurare direttamente l'altezza del ghiaccio marino, e da quello calcolare lo spessore.

ICESat-2, previsto per il lancio nel 2018, utilizzerà uno strumento laser per misurare l'altezza della superficie terrestre a livello globale. Monitorerà la vegetazione, corpi d'acqua e altro ancora, ma con un focus sulla misurazione del ghiaccio e del manto nevoso. Prendendo una serie densa di misurazioni, il satellite raccoglierà informazioni abbastanza precise da consentire agli scienziati di misurare quanto lontano il ghiaccio marino galleggia sopra la superficie dell'oceano, fino a circa 1 pollice (3 centimetri).

"La domanda che vogliamo porci con ICESat-2 è cosa sta succedendo allo spessore del ghiaccio, " disse Sinead Farrell, un membro del team di definizione della scienza ICESat-2 e scienziato polare presso l'Università del Maryland, Parco universitario, Maryland. "Stiamo cercando di monitorare la salute della banchisa, e una delle cose che ci teniamo davvero a fare è assicurarci di mettere i dati ICESat-2 nelle mani degli scienziati e della comunità scientifica il più rapidamente possibile".

L'afflusso di dati da ICESat-2, gestito dal Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland, sarà un vantaggio per i meteorologi del ghiaccio marino. Questi ricercatori usano le osservazioni del ghiaccio per migliorare i modelli al computer che simulano l'estensione, spessore e altre condizioni della copertura di ghiaccio artico.

"È difficile effettuare misurazioni per convalidare il nostro modello:è costoso raggiungere l'Artico e le condizioni non sono molto favorevoli lassù, " disse Pamela Posey, scienziato informatico e modellatore di ghiaccio marino con il Laboratorio di ricerca navale degli Stati Uniti nello Stennis Space Center della NASA, Mississippi. È anche ricercatrice principale con il programma Early Adopter di ICESat-2, che fa parte di uno sforzo per raggiungere la comunità delle parti interessate prima del lancio del satellite, consentendo agli scienziati della missione di capire cosa è possibile, o no, per altri ricercatori a che fare con i dati. Il programma mira anche ad aiutare le persone a utilizzare i dati più velocemente, dopo il lancio del satellite.

Posey lavora su un modello che raccoglie informazioni sulle attuali condizioni dell'Artico, e prevede le caratteristiche del ghiaccio marino per la prossima settimana. La Marina fornisce tali informazioni ai sottomarini e alle navi di superficie:se i sottomarini hanno un'emergenza e devono emergere, hanno bisogno di conoscere lo spessore del ghiaccio sopra di loro, ha notato. E le navi di superficie devono sapere quanto è spesso il ghiaccio per determinare se possono o meno rompere un percorso attraverso una particolare area.

"I nostri modelli vengono eseguiti giornalmente e producono una previsione di sette giorni, " Disse Posey. "Più osservazioni si ottengono in un modello, più accurata sarà la tua previsione."

Attualmente sta utilizzando un prodotto dello spessore del ghiaccio derivato dal satellite Cryosat dell'ESA (Agenzia spaziale europea) per collegarsi al modello, per determinare come utilizzare i dati di ICESat-2 una volta disponibili. Ha in programma di confrontare le misurazioni di ICESat-2 con le condizioni del ghiaccio previste dal modello, per convalidare il modello del computer e reimpostarlo per migliorare la precisione in futuro.

Andrea Roberts, un ricercatore e investigatore principale Early Adopter presso la Naval Postgraduate School di Monterey, California, sta anche lavorando per vedere come ICESat-2 potrebbe migliorare le simulazioni al computer del ghiaccio marino in regioni lontane. Sta lavorando su diversi problemi per prepararsi all'afflusso di dati sull'altezza del ghiaccio marino, uno è che mentre i modelli simulano ciò che il ghiaccio marino sta facendo in tutto l'Artico, ICESat-2 effettuerà misurazioni di punti individuali lungo il percorso del satellite, creare tracce di informazioni che devono essere riconciliate con i dati dei modelli, che è in una griglia.

Quindi Roberts sta creando un programma per il modello al computer che produrrà una simulazione del ghiaccio marino solo dove sta misurando ICESat-2, per confrontare meglio le due serie di numeri.

"Abbiamo simulato efficacemente ciò che vedrebbe ICESat-2, " ha detto Roberts. "In realtà è molto schizzinoso da fare, e devi trovare un modo efficiente per farlo."

Roberts sta anche lavorando per isolare l'altezza del ghiaccio marino sopra la superficie dell'oceano nel modello al computer, la misurazione di base che prenderà ICESat-2, per poter confrontare i dati satellitari e simulati al computer. È tutto per essere in grado di migliorare i modelli di ciò che sta accadendo nell'Artico, Egli ha detto.

I modelli sono utilizzati dalla Marina Militare, compagnie di navigazione e altri, ma forniscono anche una finestra su un telecomando, parte complessa del mondo. E il ghiaccio marino ha impatti che si estendono oltre i suoi confini. Agisce come un condizionatore d'aria per il globo, riflettendo la luce solare che altrimenti verrebbe assorbita nell'oceano. Interagisce con l'atmosfera e le correnti oceaniche, impatto sui sistemi meteorologici e climatici che si estendono fino alle latitudini più basse. Fornisce l'habitat stagionale per la fauna selvatica, e terreni di caccia per le popolazioni indigene.

"Il ghiaccio marino artico sta cambiando molto rapidamente, e stiamo cercando di capire perché è così, " ha detto Roberts.