A mudança climática está conseguindo o que séculos de exploração não conseguiram:abrir a lendária Passagem do Noroeste, um atalho marítimo da Europa para a Ásia através do Oceano Ártico.

Pesquisa liderada pela Universidade da Califórnia, Riverside, poderia ajudar os navios que navegam por essas rotas recém-descongeladas a evitar o destino do Titanic com uma nova maneira de prever o movimento do gelo flutuante.

Um grupo liderado por Monica Martinez Wilhelmus, professor assistente de engenharia mecânica na Faculdade de Engenharia de Marlan e Rosemary Bourns, é o primeiro a usar espectrorradiômetro de imagem de resolução moderada, ou MODIS, imagens de satélite para entender os movimentos oceânicos de longo prazo a partir da dinâmica do gelo marinho.

Sensores MODIS a bordo de satélites da NASA têm coletado imagens diárias de blocos de gelo árticos - grandes, camadas planas de gelo flutuante - por mais de 20 anos, mas usá-los para estudar como se movem com as correntes oceânicas tem sido uma tarefa trabalhosa. As nuvens frequentemente obstruem a visão e os floes devem ser identificados e marcados à mão.

Os engenheiros usaram algoritmos de processamento de imagem para remover nuvens, detalhes de nitidez, e blocos individuais separados. Eles então usaram algoritmos de análise de imagem para mapear o movimento dos floes ao longo de um período de dias. Os mapas resultantes das correntes oceânicas eram quase tão precisos quanto os mapas feitos usando métodos tradicionais de mão-de-obra intensiva. O rastreamento do gelo marinho ajudará os cientistas a entender melhor as fontes que impulsionam o transporte do gelo marinho.

“Ninguém se preocupou antes em usar o MODIS porque o satélite é sensível às nuvens e é difícil identificar o gelo, Martinez disse. "Nosso algoritmo filtra nuvens automaticamente e usa outros algoritmos de processamento de imagem que fornecem a velocidade e a trajetória dos blocos de gelo."

A análise ajudará os pesquisadores a quantificar como as interações entre as correntes oceânicas, clima, e o gelo marinho mudou nas últimas duas décadas. Isso acabará por melhorar os modelos oceânicos, que na maior parte, não resolva nas escalas necessárias para estudar essas interações.

"Os dados MODIS são um dos mais longos registros da Terra já compilados, "disse a primeira autora Rosalinda Lopez, um estudante de graduação no laboratório de Martinez. "Isso significa que podemos expandir nossa análise para quase duas décadas para observar a variabilidade do gelo marinho à medida que mudanças dramáticas transformam a região."

A velocidade com que o gelo se espalha afeta a velocidade com que ele derrete. O gelo que se espalha rapidamente para longe de outro gelo derrete mais rapidamente do que o gelo que fica junto, semelhante a como um punhado de cubos de gelo em um copo de água derrete mais lentamente do que um punhado de cubos de gelo em uma banheira.

Isso afeta a velocidade e a quantidade de água doce do gelo que se mistura com a água salgada do mar, o que, por sua vez, afeta a forma como a corrente do oceano se move.

"Adicionar água doce à água do mar afeta sua energética, que afeta a corrente, "Martinez disse." Precisamos entender como o gelo interage com o oceano. "

Com o derretimento do Ártico mais rápido do que nunca, é importante aprender como as correntes oceânicas estão mudando. As correntes oceânicas estão intimamente associadas ao clima, e uma melhor compreensão das correntes de longo prazo ajudará a melhorar os modelos de mudança climática.

"Este é um novo campo, "Martinez disse." Ninguém sabe como o gelo vai se comportar. "

As correntes alteradas também afetarão as comunidades árticas que dependem da caça e da pesca. À medida que suas economias vacilam, os navios precisarão encontrar maneiras seguras de entregar suprimentos para ajudá-los a sobreviver. A proposta de perfuração de petróleo no Ártico também pode significar derramamentos de petróleo, e a técnica da UC Riverside poderia ajudar a prever como as marés negras se comportariam.

O papel, "Ice Floe Tracker:Um algoritmo para recuperar automaticamente trajetórias Lagrangianas por meio de correspondência de recursos de imagens visuais de resolução moderada, "é publicado na revista Sensoriamento Remoto do Meio Ambiente .