19 de diciembre de 2023
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Los cables de fibra óptica enterrados en el fondo marino frente a Alaska están ayudando a los científicos a estudiar el deshielo del permafrost submarino, que podría liberar gases de efecto invernadero.
Mar de Beaufort, costa norte de Alaska.
CABLE CLIMÁTICO | Un método poco convencional está ayudando a los científicos a monitorear el rápido calentamiento del Ártico.
Están utilizando un cable de telecomunicaciones de fibra óptica, enterrado en el fondo marino frente a la vertiente norte de Alaska, para estudiar el permafrost submarino en el frío mar de Beaufort.
La configuración es simple: “es esencialmente un láser y una computadora”, dijo Jennifer Frederick, geocientífica computacional de los Laboratorios Nacionales Sandia y una de las investigadoras que trabajan en el proyecto.
Así es como funciona.
El cable existente consta de un haz que contiene decenas de fibras que transmiten datos a través de pulsos de luz. Una fibra del paquete resultó ser “oscura”, lo que significa que no estaba en uso y que los científicos podían reutilizarla libremente para sus estudios.
Los investigadores descubrieron que podían hacer brillar un láser a través del cable y enviar pulsos de luz de un lado a otro a lo largo de la fibra. Si la fibra se estira o comprime a lo largo del camino, cambia la cantidad de tiempo que tarda la luz en volver a subir por el cable. Esto les dice a los científicos que la fibra está bajo algún tipo de tensión, lo que puede indicar cambios en el fondo marino donde está enterrada, como áreas donde los sedimentos podrían contener más o menos hielo.
Estas mediciones pueden ayudar a los científicos a trazar un mapa de la extensión del área de permafrost en el fondo del mar.
El láser también puede indicar cambios de temperatura, añadió Frederick. La temperatura del cable afecta la intensidad de la retrodispersión de la luz, una medida de la forma en que se refleja en la dirección de donde vino.
El monitoreo continuo de la temperatura “nos da una idea de qué partes del fondo marino podrían estar experimentando deshielo y con qué rapidez o rapidez se está produciendo ese deshielo”, dijo Frederick.
Ella y otros investigadores que trabajan en el proyecto presentaron algunos de sus hallazgos la semana pasada en la reunión anual de otoño de la Unión Geofísica Estadounidense, la sociedad de ciencias de la Tierra y el espacio más grande del mundo.
El permafrost, una capa de suelo congelado común en las zonas frías del mundo, es una fuente de preocupación creciente para los científicos del clima.
Grandes extensiones de permafrost del Ártico están comenzando a derretirse a medida que el planeta se calienta, liberando a la atmósfera dióxido de carbono y metano que calientan el clima. Los científicos temen que estas emisiones puedan acelerar la progresión del calentamiento global.
Es por eso que los científicos están tan preocupados por controlar el deshielo del permafrost del Ártico: les ayuda a estimar los gases de efecto invernadero que está liberando al aire.
Gran parte del permafrost de la región se encuentra en tierra, pero los científicos han descubierto que también existen algunas capas de sedimentos congelados en el fondo de los mares que rodean la costa ártica. Estos tramos de permafrost submarino están atrayendo cada vez más atención científica.
Los científicos pueden utilizar otros métodos para estudiar el permafrost submarino. Podrían perforar el fondo marino, arrojar sensores al agua desde barcos de investigación o incluso reutilizar datos recopilados por otros investigadores con fines de seguimiento sísmico. Pero los cables de fibra óptica presentan una nueva oportunidad para tipos de investigación más detallados y específicos.
El proyecto actual tiene como objetivo en parte probar la capacidad del método para proporcionar información precisa sobre el permafrost de la región, dijo Brandon Herr, pasante de Sandia National Laboratories que realizó análisis de datos para el proyecto.
“Probar su viabilidad es otro punto de este estudio”, dijo.
El proyecto ha estado en marcha durante más de cuatro años y está previsto que continúe durante aproximadamente otro año y medio. Durante los primeros años, los investigadores tuvieron que visitar el sitio aproximadamente cada tres meses para conectarse físicamente al sistema y recopilar datos. Más recientemente, han podido configurar un sistema remoto que realiza un seguimiento continuo y transmite datos a través de Internet.
Es poco probable que el permafrost del área experimente cambios dramáticos en el próximo año y medio mientras continúa el proyecto, dijo Herr. Pero las mediciones pueden ayudar a proporcionar puntos de referencia importantes – “una bandera”, dijo – para futuros estudios que monitoreen la región.
“A medida que el permafrost se degrada, deberíamos ver algún cambio”, dijo Herr.
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