Em março, a camada de gelo do mar Ártico deve atingir sua maior extensão, mas este ano está muito abaixo da média, por uma área do tamanho do Texas e do Novo México juntos.

As observações de satélite revelam atualmente quanto da superfície do oceano é coberta por gelo, mas há outra medição crítica a ser feita. Os pesquisadores já estão antecipando o uso do gelo da NASA, Nuvem e Terra Elevação Satélite-2, ou ICESat-2, para medir o gelo marinho na terceira dimensão.

Os satélites medem continuamente o gelo marinho desde 1979, e mapearam a tendência de queda da extensão do gelo. Determinando a espessura do gelo marinho remoto, Contudo, é difícil com as ferramentas existentes. E é uma medida essencial. O gelo mais espesso é mais resistente a tempestades, e pode levar anos para crescer. Mudanças na profundidade do gelo marinho alteram a salinidade e a temperatura da água, que podem alterar as correntes oceânicas e atmosféricas. O gelo marinho também atua como uma cobertura do oceano - isolando-o da atmosfera - e desempenha um papel fundamental no resfriamento do planeta.

Alguns cientistas usaram os dados de satélite disponíveis para monitorar a idade do gelo, determinando qual sobreviveu e cresceu por mais de dois verões. Eles descobriram que quanto mais velhos, o gelo mais espesso está diminuindo. Mas com ICESat-2, os cientistas serão capazes de medir a altura do gelo do mar diretamente, e a partir daí calcule a espessura.

ICESat-2, com lançamento previsto para 2018, usará um instrumento a laser para medir a altura das superfícies da Terra globalmente. Ele irá monitorar a vegetação, corpos d'água e muito mais, mas com foco na medição da cobertura de gelo e neve. Ao fazer um conjunto denso de medições, o satélite irá coletar informações precisas o suficiente para os cientistas medirem a distância que o gelo marinho flutua acima da superfície do oceano, até cerca de 1 polegada (3 centímetros).

"A pergunta que queremos fazer com o ICESat-2 é o que está acontecendo com a espessura do gelo, "disse Sinead Farrell, membro da equipe de definição de ciência do ICESat-2 e cientista polar da Universidade de Maryland, College Park, Maryland. "Estamos tentando monitorar a saúde do bloco de gelo, e uma das coisas que realmente queremos fazer é garantir que os dados do ICESat-2 cheguem às mãos dos cientistas e da comunidade científica o mais rápido possível. "

O influxo de dados do ICESat-2, administrado pelo Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, será uma bênção para os meteorologistas do gelo marinho. Esses pesquisadores usam observações do gelo para melhorar os modelos de computador que simulam a extensão, espessura e outras condições da cobertura de gelo do Ártico.

"É difícil fazer medições para validar nosso modelo - é caro chegar ao Ártico e as condições não são muito amigáveis ​​lá em cima, "disse Pamela Posey, cientista da computação e modelador de gelo marinho com o Laboratório de Pesquisa Naval dos EUA no Centro Espacial Stennis da NASA, Mississippi. Ela também é a investigadora principal do programa Early Adopter do ICESat-2, que faz parte de um esforço para chegar à comunidade de interessados ​​antes do lançamento do satélite, capacitando os cientistas da missão a entender o que é possível, ou não, para outros pesquisadores fazerem com os dados. O programa também visa ajudar as pessoas a usar os dados com mais rapidez, após o lançamento do satélite.

Posey trabalha em um modelo que leva informações sobre as condições atuais do Ártico, e prevê as características do gelo marinho para a próxima semana. A Marinha fornece essas informações para submarinos e navios de superfície - se os submarinos tiverem uma emergência e precisarem emergir, eles precisam saber a espessura do gelo acima deles, ela notou. E os navios de superfície precisam saber a espessura do gelo para determinar se podem ou não abrir um caminho através de uma área específica.

"Nossos modelos são executados diariamente e produzem até uma previsão de sete dias, "Posey disse." Quanto mais observações você faz em um modelo, mais precisa será a sua previsão. "

Ela está atualmente usando um produto de espessura de gelo derivado do satélite Cryosat da ESA (Agência Espacial Europeia) para se conectar ao modelo, para determinar como usar os dados do ICESat-2 assim que estiverem disponíveis. Ela planeja comparar as medições do ICESat-2 com as condições do gelo previstas pelo modelo, para validar o modelo do computador e redefini-lo para melhorar a precisão no futuro.

Andrew Roberts, pesquisador e pesquisador principal dos primeiros usuários da Naval Postgraduate School em Monterey, Califórnia, também está trabalhando para ver como o ICESat-2 poderia melhorar as simulações de computador do gelo marinho em regiões distantes. Ele está trabalhando em vários problemas para se preparar para o influxo de dados de altura do gelo marinho - um deles é que, embora os modelos simulem o que o gelo marinho está fazendo em todo o Ártico, O ICESat-2 fará medições de pontos individuais ao longo do caminho do satélite, criando faixas de informações que precisam ser reconciliadas com os dados dos modelos, que está em uma grade.

Roberts está criando um programa para o modelo de computador que produzirá uma simulação de gelo marinho apenas onde o ICESat-2 estiver medindo, para comparar melhor os dois conjuntos de números.

"Simulamos efetivamente o que o ICESat-2 veria, "Roberts disse." Na verdade, é muito meticuloso de se fazer, e você precisa encontrar uma maneira eficiente de fazer isso. "

Roberts também está trabalhando no isolamento da altura do gelo marinho acima da superfície do oceano no modelo de computador - a medição básica que o ICESat-2 fará - para poder comparar os dados de satélite e simulados por computador. Tudo para poder melhorar os modelos do que está acontecendo no Ártico, ele disse.

Os modelos são usados ​​pela Marinha, companhias de navegação e outros, mas também fornece uma janela para um controle remoto, parte complexa do mundo. E o gelo marinho tem impactos que vão além de seus limites. Ele atua como um condicionador de ar para o globo, refletindo a luz do sol que, de outra forma, seria absorvida pelo oceano. Ele interage com a atmosfera e as correntes oceânicas, impactando os sistemas de tempo e clima que chegam a latitudes mais baixas. Ele fornece habitat sazonal para a vida selvagem, e locais de caça para as populações indígenas.

"O gelo do mar Ártico está mudando extremamente rápido, e estamos tentando entender por que esse é o caso, "Roberts disse.