p Por onze anos, de 2009 a 2019, os aviões da Operação IceBridge da NASA voaram acima do Ártico, Antártica e Alasca, coleta de dados sobre a altura, profundidade, espessura, fluxo e mudança do gelo marinho, geleiras e mantos de gelo. Projetado para coletar dados durante os anos entre os dois gelos da NASA, Nuvem, e satélites de elevação terrestre, ICESat e ICESat-2, IceBridge fez seu último vôo polar em novembro de 2019, um ano após o lançamento bem-sucedido do ICESat-2. p Conforme a equipe e os aviões passam para suas próximas atribuições, os cientistas e engenheiros refletiram sobre uma década das realizações mais significativas do IceBridge.

p 2009:lançamento do IceBridge e primeiros voos

p O primeiro gelo da NASA, Nuvem, e gelo monitorado por satélite de elevação terrestre (ICESat), nuvens, partículas atmosféricas e vegetação globalmente a partir de 2003. À medida que o ICESat se aproximava do fim de sua vida, A NASA fez planos para continuar medindo a elevação do gelo com aeronaves até o lançamento do ICESat-2. ICESat terminou seu serviço em agosto de 2009, e a IceBridge assumiu as medições de gelo terrestre e marinho na década seguinte.

p O número e os modelos de aeronaves IceBridge mudam de ano para ano, e eles carregavam mais de uma dúzia de instrumentos:de lasers de mapeamento de altitude e radares de penetração de gelo, para câmeras ópticas e infravermelhas, a gravímetros e magnetômetros que revelam informações sobre o leito rochoso sob o gelo. Além de simplesmente preencher a lacuna de altimetria, o conjunto abrangente de instrumentos da missão permitiu documentar mudanças rápidas e lentas nas camadas de gelo, compreender as causas geofísicas dessas mudanças, rastrear flutuações anuais na espessura do gelo marinho e melhorar as ferramentas de computação e modelagem para pesquisa.

p Antes de IceBridge, A NASA monitorava anualmente áreas vulneráveis ​​da camada de gelo da Groenlândia por meio do Arctic Ice Mapping Project (AIM). Mas a IceBridge ultrapassou de longe as campanhas anteriores em tamanho e escopo, com pesquisas anuais de ambos os pólos, mais instrumentos e um período de tempo mais longo que permitiu rastrear mudanças ao longo e até mesmo dentro de anos.

p Uma das primeiras contribuições importantes da IceBridge foi mapear centenas de quilômetros de linhas de aterramento na Antártica e na Groenlândia. As linhas de aterramento são onde o fundo de uma geleira perde contato com o leito rochoso e começa a flutuar na água do mar - uma linha de aterramento que é mais alta do que a rocha na qual o gelo por trás está repousando aumenta a possibilidade de um futuro recuo instável.

p "Antes do IceBridge, tínhamos muitas geleiras onde não tínhamos informações sobre suas bases, o que tornou difícil modelá-los e desenvolver projeções confiáveis ​​da elevação do nível do mar, "disse Michael Studinger, líder da equipe para o instrumento Airborne Topographic Mapper (ATM) e cientista do projeto IceBridge de 2010 a 2015.

p A equipe mapeou 200 geleiras ao longo das áreas costeiras da Groenlândia ao longo de sua década de trabalho, bem como áreas costeiras, o interior da camada de gelo da Groenlândia e áreas de alta prioridade na Antártica. "Nós perguntamos, "Como será isso em 2030 ou daqui a cem anos?", Disse Studinger.

p 2011:Fendas nas geleiras da Antártica e eventos de partos

p A experiência e adaptabilidade da equipe permitiram que eles modificassem rapidamente as rotas de voo conforme necessário. Durante sua pesquisa na Antártica de 2011, Cientistas da IceBridge descobriram uma enorme rachadura na geleira de Pine Island, uma das geleiras que mudam mais rapidamente no continente. Mais tarde, eles voltaram para estudá-lo mais de perto, e a rachadura produziu uma nova geleira naquele outubro. Essa agilidade tornou a IceBridge excepcionalmente versátil e responsiva às necessidades da comunidade científica, permitindo mais ciência do que suas atribuições básicas.

p A Ilha de Pine tornou-se mais fina e instável nas últimas décadas, agora gerando novos icebergs quase todos os anos. IceBridge monitorou Pine Island e outras geleiras da Antártica todos os anos, procurando rachaduras que poderiam levar a icebergs e usando radar e gravímetros para mapear recursos como o canal de águas profundas sob a geleira da Ilha de Pine, o que pode trazer água quente para sua parte inferior e fazê-la derreter mais rápido.

p "Precisamos de medições para entender o gelo da Antártica hoje e modelos para entender seu futuro, que, em última análise, afeta a todos nós por meio da mudança do nível do mar, "disse o cientista do projeto IceBridge Joe MacGregor." Medir precisamente quais geleiras da Antártica estão diminuindo agora - e observar como elas evoluem ao longo de vários anos - nos ajuda a melhorar esses modelos. A maioria das maiores mudanças no gelo da Antártica estão ocorrendo no oeste da Antártica, e infelizmente, é muito provável que o gelo continue a diminuir no futuro previsível. "

p 2013:Olhando abaixo do gelo - em ambos os pólos

p Em 2013, cientistas do British Antarctic Survey divulgaram um mapa atualizado do leito rochoso abaixo da camada de gelo da Antártica. O modelo incluiu elevação da superfície, espessura do gelo e dados de topografia do leito rochoso do ICESat, IceBridge e missões de parceiros internacionais.

p Entender que tipo de rocha se encontra sob uma camada de gelo pode fornecer pistas importantes sobre como o gelo no topo pode fluir e mudar, disse Studinger.

p "As medições de gravidade e magnética fornecem restrições para inferir que tipo de rocha você tem abaixo de uma camada de gelo, - disse ele. - Isso é importante para a forma e a velocidade com que o gelo flui. Se você tem rochas sedimentares macias, isso e a água derretida podem ser um lubrificante para uma camada de gelo. Rocha cristalina, como granito, é mais difícil de se transformar em um lubrificante, tornando mais desafiador para uma camada de gelo desenvolver um fluxo rápido. "

p Carregado por seu próprio peso e pela dinâmica do solo ou da água abaixo dele, o gelo flui em direção ao oceano, eventualmente flutuando no mar e potencialmente se separando em icebergs, como aqueles da Geleira de Pine Island. Quanto melhor os cientistas entendem esse fluxo, melhor eles podem modelar como isso pode progredir no futuro. A variedade de instrumentos da IceBridge medindo o topo, o meio e o fundo do manto de gelo da Antártica são especialmente adequados para estudar este processo, disse Studinger.

p "Ter todas essas informações juntas é extremamente valioso, e repetimos as medições ano após ano para que possamos ver como as coisas mudam ao longo do tempo, "disse ele." Esse é um recurso de dados tremendo e algo que não podemos fazer do espaço. "

p Às vezes, medir o alicerce invisível não só ajuda a explicar os processos conhecidos, mas também produz novas surpresas. Pesquisadores da Universidade de Bristol usaram décadas de dados de radar aerotransportado, muito do IceBridge, para mapear o leito rochoso sob o manto de gelo da Groenlândia. Eles encontraram um desfiladeiro até então desconhecido com mais de 640 quilômetros de comprimento e meia milha de profundidade cortando a metade norte do país.

p Os cientistas acreditam que o desfiladeiro - apelidado de "grande desfiladeiro" da Groenlândia - pode ter sido um sistema de rio, e hoje provavelmente transporta água de degelo subglacial do interior da Groenlândia para o Oceano Ártico.

p 2015:é o que está dentro (a camada de gelo) que conta

p Depois de mapear o leito rochoso sob o manto de gelo da Groenlândia, os cientistas voltaram sua atenção para as camadas intermediárias do gelo. Usando radar de penetração de gelo e amostras de gelo coletadas em campo, MacGregor e sua equipe criaram o primeiro mapa das muitas camadas do manto de gelo, formou-se à medida que milhares de anos de neve se compactaram para baixo e formaram gelo.

p Como acontece com todos os modelos, uma melhor compreensão do passado significa previsões mais robustas do futuro. Medindo o derretimento passado, a acumulação e o fluxo ajudam os glaciologistas a refinar seus modelos do futuro da camada de gelo da Groenlândia.

p "Ter uma noção de quão antigo é o gelo da Groenlândia em diferentes profundidades da ilha nos permitiu perscrutar seu passado, "disse MacGregor." Fazer o mapa 3-D das camadas de gelo da Groenlândia nos permitiu descobrir que a camada de gelo diminuiu nos últimos milhares de anos. Também nos deu pistas sobre como o manto de gelo aqueceu no passado, e onde pode ser congelado em rocha ou derretendo lentamente em vez disso. "

p 2018:Concluindo a ponte de dados

p ICESat-2 lançado da Base Aérea de Vandenburg, na Califórnia, em 15 de setembro, 2018, lançando a IceBridge para a fase final de sua missão:Conectando ICESat e ICESat-2.

p IceBridge continuou coletando dados após o lançamento do ICESat-2, sua função principal é validar as medições do novo satélite. Ao conduzir voos subterrâneos precisos, onde os aviões traçaram as linhas de órbita do satélite e fizeram as mesmas medições quase ao mesmo tempo, as equipes científicas podiam comparar os resultados e verificar se os instrumentos do ICESat-2 estavam funcionando corretamente.

p Normalmente, Os voos da IceBridge foram realizados em plena luz do dia, para visibilidade máxima. Mas durante os voos subterrâneos de satélite, os aviões também faziam medições ao anoitecer, para procurar mudanças na precisão com pouca luz. Eles também mediram o chamado "gelo azul, "ou gelo não coberto por neve, para entender melhor como os lasers penetraram no gelo.

p IceBridge sobrevoou uma série de satélites europeus durante seus dez anos, como os satélites CryoSat-2 e Sentinel-3 da ESA, and overflew ground campaigns like ESA's CryoVEx campaign and the Danish PROMICE weather stations. Its precise, reliable measurements provided a standard to help other missions ensure high-quality measurements of their own.

p 2019:The end of an era

p Em 2019, IceBridge continued flying in support of ICESat-2 for its Arctic and Antarctic campaigns. The hundreds of terabytes of data the team collected over the decade will fuel science for years to come.

p "This data doesn't get old, " Studinger said. "This data set we have right now will be incredibly valuable going into the future. It's basically the only data set of its kind that we have."

p "Our data is freely available to anyone, " said project manager Eugenia De Marco. "I believe that, as humans, we are stewards of this planet, and as such, it is our responsibility to take care of it. The first step in that process is to find out what's going on with the physical world so we can better address the challenges facing our planet. I believe IceBridge and the data it has collected helps answer the question of what's going on, and that is one of the biggest contributions IceBridge has provided over the years."

p The campaign completed more than 900 flights between Greenland and Antarctica, and more than 150 in Alaska. While some members of the team changed over the decade, some have been with the project since its beginning.

p "We had this incredible can-do attitude on both the instrument teams and the aircraft teams, " said Studinger, who was the project's first lead scientist in 2009 and worked with the mission throughout the decade. "We might have been working really long days for 11 weeks straight in Greenland, but still, at 5 in the morning, people step on the airplane and say hello with a big smile on their face. It really speaks to the people, who for me, were the most enjoyable part—the IceBridge family."

p IceBridge finished its last polar flight on November 20, 2019. The team will complete one more set of Alaska flights in 2020.

p "Operation IceBridge took what NASA had already learned how to do with planes at the poles and supersized it, with consistently successful airborne campaigns across the Arctic and Antarctic for eleven years straight, " said MacGregor. "While IceBridge was laser-focused on its primary objective—bridging the gap between ICESat and ICESat-2—it was sufficiently big and broad in scope that it generated a momentum all its own, também. IceBridge opened the door to new ways of thinking about monitoring the polar regions and enabled numerous unexpected discoveries, and brought new scientists and new data types into the fold."