Eerder dit jaar zonk het Arctische zee-ijs voor het derde jaar op rij tot een recordniveau in de winter. Nu vliegt NASA met een set instrumenten ten noorden van Groenland om de impact van het smeltseizoen op het oudste en dikste zee-ijs van de Noordpool te observeren.

Operatie IceBridge, NASA's luchtonderzoek van poolijs, lanceerde op 17 juli een korte campagne vanaf Thule Air Base, in het noordwesten van Groenland. Als het weer het toelaat, de IceBridge-wetenschappers verwachten er zes te voltooien, 4 uur durende vluchten gericht op zee-ijs dat minstens één zomer heeft overleefd. Dit oudere meerjarige ijs, ooit het bolwerk van het Arctische zee-ijspak, is dramatisch uitgedund en in omvang gekrompen, samen met het opwarmende klimaat:in het midden van de jaren tachtig, meerjarig ijs was goed voor 70 procent van de totale omvang van het Arctische zee-ijs in de winter; tegen eind 2012, dit percentage was gedaald tot minder dan 20 procent.

"Het grootste deel van de centrale Noordelijke IJszee was vroeger bedekt met dik meerjarig ijs dat in de zomer niet volledig zou smelten en de zonneschijn weerkaatste, " zei Nathan Kurtz, IceBridge's projectwetenschapper en een zee-ijsonderzoeker bij NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland. "Maar we hebben nu het meeste van dit oude ijs verloren en de open oceaan eronder blootgelegd, die de meeste energie van de zon absorbeert. Dat is een van de redenen waarom de opwarming van het Noordpoolgebied bijna twee keer zo hoog is als het wereldgemiddelde - wanneer we de reflecterende dekking van de Noordelijke IJszee verliezen, we verliezen een mechanisme om de planeet te koelen."

De zee-ijsvluchten zullen smeltvijvers onderzoeken, de plassen smeltwater op het ijsoppervlak die kunnen bijdragen aan de versnelde terugtrekking van zee-ijs. Vorige zomer, IceBridge voerde een korte campagne van Barrow, Alaska, om jong zee-ijs te bestuderen, dat meestal dunner en platter is dan meerjarig ijs en dus ondiepere smeltvijvers op het oppervlak heeft.

"Het ijs waar we deze zomer over vliegen is veel meer vervormd, met een veel ruwere topografie, dus de smeltvijvers die zich daarop vormen zijn heel anders, ' zei Kurtz.

IceBridge vliegt ook een reeks sporen om gebieden met zee-ijs te lokaliseren waar de missie al over vloog in maart en april, tijdens de reguliere lentecampagne, om te meten hoe het ijs sindsdien is gesmolten.

"Het zee-ijs kan gemakkelijk honderden mijlen zijn afgedreven tussen de lente en nu, dus we volgen het ijs terwijl het zich verplaatst van satellietgegevens, ' zei Kurtz.

De zomeronderzoeksvluchten zijn aan boord van een HU-25C Guardian Falcon-vliegtuig van NASA's Langley Research Center in Hampton, Virginia. Het vliegtuig heeft een laserinstrument aan boord dat veranderingen in ijshoogte meet en een camerasysteem met hoge resolutie om landijs in kaart te brengen. evenals twee experimentele instrumenten.

Het belangrijkste instrument van IceBridge, de Airborne Topographic Mapper laserhoogtemeter, is onlangs geüpgraded om 10 te verzenden, 000 pulsen per seconde, meer dan drie keer meer dan de vorige laserversies en met een kortere puls dan vorige generaties. Dankzij de upgrade kan de missie de ijshoogte nauwkeuriger meten en nieuwe toepassingen op landijs uitproberen. Tijdens deze campagne IceBridge-onderzoekers willen experimenteren of de laser in staat is om de diepte te meten van de aquamarijnmeren van smeltwater die zich in de zomer op het oppervlak van de Groenlandse ijskap vormen. Grote smeltwatermeren zijn zichtbaar vanuit de ruimte, maar diepteschattingen van satellietbeelden - en dus de hoeveelheid water die ze bevatten - hebben grote onzekerheden. Die diepteschattingen zijn essentieel om te berekenen hoeveel ijs er in de zomer op het Groenlandse ijskapoppervlak smelt.

"Wetenschappers hebben de diepte van deze meren rechtstreeks gemeten door gegevens van Zodiacs te verzamelen, " zei Michael Studinger, hoofdonderzoeker van het laserinstrumentteam. "Het is heel gevaarlijk om dit te doen, omdat deze meren zonder waarschuwing kunnen leeglopen en je niet op een meer wilt zijn om gegevens te verzamelen als dat gebeurt. Het verzamelen van gegevens van een platform in de lucht is veiliger en efficiënter."

Onderzoekers hebben lasers gebruikt om de zeebodem in kustgebieden in kaart te brengen, dus Studinger is optimistisch dat het instrument in staat zal zijn om de bodem van de smeltwatermeren te zien en dat IceBridge deze nieuwe mogelijkheid in de toekomst mogelijk zal uitbreiden. Een missie die IceBridge op 19 juli over een dozijn supraglaciale meren in het noordwesten van Groenland vloog, leverde een reeks metingen op die Studinger's team de komende weken en maanden zal analyseren.