Un insolito buco nella copertura di ghiaccio marino sopra l'Oceano Artico e aree inesplorate del substrato roccioso sotto la calotta glaciale della Groenlandia sono tra gli obiettivi per la mappatura delle condizioni del ghiaccio artico di quest'anno dalla missione aerea Operation IceBridge della NASA.

Il 22 marzo, La NASA ha completato il primo volo IceBridge della sua campagna artica primaverile con un'indagine sul ghiaccio marino a nord della Groenlandia. Quest'anno segna la decima campagna primaverile artica per IceBridge. I voli proseguono fino al 27 aprile estendendo la mappatura decennale della missione delle aree in più rapida evoluzione della calotta glaciale della Groenlandia e misurando lo spessore del ghiaccio marino attraverso il bacino artico occidentale.

Il team di IceBridge e gli strumenti stanno volando sul P-3 Orion della NASA. L'aereo trasporta un altimetro laser a due colori che misura l'elevazione della superficie trasmettendo impulsi laser sia a infrarossi che verdi, tre tipi di sistemi radar per studiare gli strati di ghiaccio e il substrato roccioso della Groenlandia, una fotocamera ad alta risoluzione per creare mappe a colori del ghiaccio polare, un imager iperspettrale che effettua misurazioni su centinaia di lunghezze d'onda, e telecamere a infrarossi per misurare le temperature superficiali del ghiaccio marino e terrestre.

IceBridge ha continuato le osservazioni dei cambiamenti nell'elevazione del ghiaccio polare dopo la fine di Ice della NASA, Nube, e la missione terrestre Elevation Satellite (ICESat) nel 2009. Il successore di quel satellite, ICESat-2, è previsto per il lancio questo settembre.

"Dopo la campagna di questa stagione, IceBridge avrà colmato il divario tra il record di misurazioni ICESat e ICESat-2, "ha detto Nathan Kurtz, Scienziato del progetto IceBridge e ricercatore di ghiaccio marino presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland. "Con ICESat-2, torneremo ad osservare i cambiamenti su scala globale e durante tutto l'anno, e saranno in corso i lavori per collegare l'ICESat, ponte di ghiaccio, e ICESat-2 per comprendere meglio i cambiamenti nella copertura di ghiaccio polare della Terra in un modo nuovo ed entusiasmante".

Durante i suoi dieci anni di attività nell'Artico, IceBridge ha raccolto una serie di dati che vanno oltre il cambiamento di elevazione del ghiaccio. Include anche registrazioni dell'accumulo di neve attraverso la calotta glaciale e dello spessore della neve sul ghiaccio marino, misurazioni della topografia del substrato roccioso sotto la calotta glaciale e della forma della cavità oceanica sotto le piattaforme di ghiaccio.

"L'elevazione della superficie del ghiaccio e i suoi cambiamenti sono tra le cose più fondamentali che gli scienziati vogliono sapere sulle calotte glaciali e sui ghiacciai, in modo che possano valutare il loro stato di salute, " ha detto Joe MacGregor, Vice scienziato del progetto IceBridge e glaciologo presso Goddard. "Ma dobbiamo sapere più di dove il ghiaccio si sta assottigliando e quando ha iniziato a diradarsi. Dobbiamo anche sapere il perché, che è la chiave per proiettare ciò che accadrà in futuro. Quindi misuriamo anche tutte queste altre proprietà fisiche per aiutarci a capire meglio l'intera colonna di ghiaccio e cosa guida il cambiamento di elevazione".

La prima parte della campagna artica di quest'anno è incentrata sul ghiaccio marino. I voli di indagine partiranno da due basi:Thule Air Base nel nord-ovest della Groenlandia e Fairbanks, dell'Alaska. Come ogni anno, la priorità principale sarà la mappatura dello spessore della copertura di ghiaccio marino nell'Artico occidentale attraverso 10 indagini pianificate sul ghiaccio marino.

Il team e gli strumenti di IceBridge sonderanno anche un grande polynya, un buco nella copertura di ghiaccio marino, che si è aperto a nord della Groenlandia a febbraio. Normalmente, questa zona è coperta da alcuni dei più fitti, ghiaccio più antico dell'Artico. Il polynya ha già sigillato, ma gli scienziati temono che la stabilità del ghiaccio marino nella regione potrebbe essere stata compromessa se la copertura di ghiaccio originale fosse stata sostituita con ghiaccio più sottile.

"Due processi potrebbero aver causato la chiusura della polynya:o i venti e le correnti hanno spinto la banchisa a sud contro la costa, o la superficie si ricongela, "ha detto John Sonntag, Scienziato della missione dell'operazione IceBridge. "I due processi sembrerebbero simili in alcune immagini satellitari, ma molto diverso nelle nostre misurazioni. Se si è verificato il primo, il ghiaccio che ha riempito il polynya dovrebbe essere abbastanza spesso e avere una discreta quantità di neve sopra. Se il ricongelamento fosse la causa, questo nuovo ghiaccio sarebbe molto sottile, con poca neve sopra. In entrambi i casi, dovremmo vederlo».

Dopo aver completato i voli sul ghiaccio marino e alcuni voli sul ghiaccio terrestre nel nord della Groenlandia e in Alaska, IceBridge trasferirà la sua base operativa il 12 aprile a Kangerlussuaq, nella Groenlandia centro occidentale, e misurare il ghiaccio terrestre. L'obiettivo è di eseguire in totale circa 12 voli di ghiaccio terrestre, dieci dei quali sono sondaggi ad alta priorità che vengono ripetuti ogni anno per misurare i cambiamenti annuali di elevazione nelle aree in rapida evoluzione o lungo i futuri binari ICESat-2. Tra le possibilità per i restanti due voli ci sono piani per esplorare aree mai misurate in Groenlandia per migliorare le mappe della topografia rocciosa dell'isola.

"Queste sono aree della calotta glaciale che, pur scorrendo relativamente lentamente, non hanno attualmente misurazioni, " ha detto MacGregor. "Anche dopo tutti questi anni di NASA e sforzi internazionali, ci sono ancora aree contigue della calotta glaciale della Groenlandia di centinaia di miglia quadrate in cui non sono state raccolte misurazioni della topografia del substrato roccioso".

Mentre sorvolano l'Artico, IceBridge collaborerà scientificamente con missioni satellitari e gruppi di ricerca internazionali. Durante le indagini sul ghiaccio marino, l'aereo IceBridge volerà sotto le tracce dei satelliti CryoSat-2 e Sentinel-3 dell'Agenzia spaziale europea, e sul campo da campo di un gruppo internazionale di ricercatori che studiano il ghiaccio veloce - ghiaccio marino attaccato alla costa - a nord di Station Alert, nell'Artico canadese. Durante la raccolta di dati sul ghiaccio terrestre, IceBridge sorvolerà sezioni del ghiaccio studiate anche da squadre dell'Ohio State University e dell'Istituto tedesco Alfred Wegener. Gli scienziati in seguito confronteranno i diversi set di dati radar e laser.