Buenos Aires. La flota de barcos, aviones y robótica marina de la misión estudiará los remolinos oceánicos y otras características escurridizas cerca de la superficie que tienen una gran influencia en el clima. Cuando el buque de investigación Bold Horizon zarpó de Newport, Oregón, a principios de octubre, se unió a una pequeña armada de aviones, drones y otras naves de alta tecnología que perseguían la física cambiante del océano.
El Experimento de Dinámica Oceánica Sub-Mesoscale (S-MODE) de la NASA está convergiendo en un parche de mar a 110 millas náuticas (203 k) de la costa de San Francisco. En el transcurso de 28 días, el equipo desplegará una nueva generación de herramientas para observar remolinos, corrientes y otras dinámicas en el límite aire-mar. El objetivo: comprender cómo estas dinámicas impulsan el toma y daca de nutrientes y energía entre el océano y la atmósfera y, en última instancia, ayudan a dar forma al clima de la Tierra.
Remolinos
Quizás las características más conocidas de la «sub-mesoescala» son los remolinos ricos en fitoplancton, o remolinos, que se pueden ver en espiral a través del océano desde los satélites en órbita de la Tierra.
«Algunas de las mejores imágenes de los remolinos de sub-mesoescala del océano provienen de fotografías tomadas en las misiones de vuelo espacial Apolo», dijo Tom Farrar, científico de la Institución Oceanográfica Woods Hole en Massachusetts e investigador principal de S-MODE.
Estas características son difíciles de analizar porque, con una extensión de hasta 6,2 millas (10 kilómetros), son más grandes que cualquier embarcación pero más pequeñas que las regiones que normalmente se estudian con mediciones satelitales. Infundidos con energía, pueden cambiar en cuestión de horas. Farrar dice que la capacidad de los investigadores para modelar estas dinámicas en una computadora ha superado su capacidad para abordarlas en el mar, hasta hace poco.
Este trabajo es importante porque, si bien la capa superficial representa solo alrededor del 2% del océano, desempeña un papel muy importante en el sistema climático. Es allí, en el límite aire-mar, donde se intercambian nutrientes, gases y calor, un proceso llamado intercambio vertical.
El proceso no se comprende completamente y las observaciones de S-MODE pueden ayudar a reconciliar las diferencias entre los modelos actuales. Las implicaciones para la ciencia del clima son significativas. Según algunas estimaciones, el efecto neto de los remolinos de submesoescala en el intercambio vertical de calor, es un orden de magnitud mayor que el desequilibrio energético del planeta relacionado con el efecto invernadero.
Reloj de la superficie del océano
Sobresaliendo del vientre de un avión King Air B200 del Centro de Investigación de Vuelo Armstrong de la NASA en Edwards, California, hay un instrumento que Farrar llama una de las estrellas de la misión. Desde su posición elevada a 28.000 pies (8,5 kilómetros) en el aire, DopplerScatt utiliza un radar para hacer rebotar la energía electromagnética en la superficie del océano agitada por el viento y medir la energía que se dispersa.
Desarrollado en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California, el instrumento puede mapear simultáneamente las corrientes superficiales y los vientos. «Con S-MODE, estamos tratando de observar dos cosas al mismo tiempo: cómo se mueve el océano y cómo se comunican y afectan el océano y la atmósfera», señaló Nadya Vinogradova Shiffer, científica del programa S-MODE y del programa de oceanografía física. gerente en la sede de la NASA en Washington.
El equipo se basa en pronósticos meteorológicos de última generación para identificar condiciones duras y ventosas porque el radar no puede «leer» un mar tranquilo y plano, dijo Dragana Perkovic-Martin, investigadora principal de DopplerScatt en JPL. “Una superficie marina brillante produce muy poca señal de radar. Necesitamos viento para perturbar la superficie y producir la señal que buscamos”, agregó. “Ser parte de una misión de esta escala puede ser emocionante y angustioso”, cerró Perkovic-Martin.
Vida marina microscópica
A bordo de otro avión hay un instrumento que puede obtener imágenes de la vida marina microscópica en miles de millones de colores. Parecido a una pelota de baloncesto de metal, el espectrómetro portátil de imágenes remotas (PRISM) del JPL viajará dentro de un jet Gulfstream III, espiando las floraciones de fitoplancton en cientos de longitudes de onda que van desde el ultravioleta hasta el infrarrojo.
Al rastrear la clorofila, una firma reveladora de estas algas, PRISM ayudará a los científicos a visualizar la ecología interactuando con las corrientes oceánicas, brindando exponencialmente más información que las cámaras familiares de tres canales (rojo, verde, azul). También informará la planificación del vuelo del día siguiente durante la campaña, dijo David Thompson, investigador principal del JPL para PRISM.
“PRISM es uno de nuestros ojos que persigue características de sub-mesoescala a través del océano”, dijo. “La misión es increíblemente interdisciplinaria, y todos nos reunimos en torno a este instrumento”, agregó Thompson.
Segundo de tres despliegues
Los desafíos pueden ser impredecibles. El lanzamiento piloto del año pasado superó los retrasos de COVID-19 y una ola rebelde que deshabilitó varios planeadores de olas: robots marinos similares a tablas de surf tachonados con instrumentos científicos.
En este segundo de tres despliegues, la misión busca recopilar más de 15 conjuntos de datos, que van desde biología hasta patrones climáticos atmosféricos. Los datos complementarán el lanzamiento de otra misión de la NASA a finales de este año. El satélite de Topografía de Aguas Superficiales y Océanos, o SWOT, estudiará casi toda el agua en la Tierra y en una definición más alta que antes.
“El océano es turbulento en todas las escalas espaciales, y se pueden obtener muchos conocimientos al realizar estas mediciones juntas”, dijo Farrar. «La NASA ha tenido un papel importante en la oceanografía y todavía está ampliando los límites de lo que entendemos sobre la Tierra», expresó el investigador. El lanzamiento del tercer y último S-MODE está programado para la próxima primavera.
Fuente: NASA
Por: Redacción