Cum sa nu ramanem blocati in gheata arctica

Cum sa nu ramanem blocati in gheata arctica

(Credit de imagine:

Martha Henriques

)

O nava rusa joaca un joc dificil in Arctica inalta: incearca sa ramana in gheata marina de iarna, fara sa se blocheze.

B

Blocuri de gheata se acumuleaza in jurul corpului Akademik Fedorov, o nava rusa de aprovizionare intr-o expeditie in Arctica inalta. Paturile albe de gheata marina inconjoara nava pe toate partile. Chiar si treptul navei, in mod normal o urma de 25 m latime de gheata si gheata sparta, s-a inchis intr-o cusatura ingrijita. Nava este prinsa intr-o zona de compresie a ghetii, cu foi care se misca impreuna ca placi tectonice si creeaza creste de presiune – cum ar fi lanturile montane miniaturale fiind fortate in sus. 

Sus pe pod, capitanul este ingrijorat de blocarea navei. Este ora 20:00 si deja negru afara. Aici, la 85 de grade nord, la jumatatea lunii octombrie, Soarele nu a mai rasarit de cateva zile, ci se apropie suficient de mult sub orizont pentru a crea un amurg neclar pentru cateva ore pe zi. Seara, ecranele si instrumentele de pe pod sunt slab iluminate intr-o lumina rosie atat de scazuta incat este greu sa vezi fetele oamenilor. Langa mine, o parghie se intoarce automat inainte, de parca ar fi fost impinsa. 

Nava este veche, spune Vladimir Sokolov, seful departamentului de expeditie arctica de mare latitudine de la Institutul de cercetari arctice si antarctice din Rusia (AARI) si unul dintre liderii stiintifici la bordul Fedorovului. Unul dintre rolurile sale in expeditie este legatura intre capitan si ceilalti lideri stiintifici. Chiar acum, asta implica transmiterea faptului ca nu avem cu adevarat timp de pierdut, iar capitanul este ingrijorat daca vom putea iesi din aceasta gheata. Atat in ​​Arctica, cat si in Antarctica, navele se confrunta cu un risc real de blocare.

S-ar putea sa-ti placa si:

  • Am putea trai intr-o lume fara copaci?
  • Tara dispare sub crestere
  • Cum sa invingi anxietatea climatica

Nava a ajuns in aceasta zona a ghetii marine arctice, deoarece participantii la expeditie la bord au infiintat o retea de instrumente autonome pe o raza de 40 km in jurul spargatorului de gheata german Polarstern, care ingheata in gheata pentru a efectua un an experiment de deriva. Scopul este de a afla modul in care mediul arctic a fost afectat de schimbarile climatice si modul in care noua arctica va afecta restul climatului global. In timp ce Polarstern urmeaza sa inghete pentru iarna, Fedorov trebuie sa iasa din gheata de indata ce se instaleaza reteaua Polarstern. 

O parte din ingrijorarea capitanului este ca nava sta neobisnuit de sus in apa. In urma cu zece zile, echipajul a mutat o mare cantitate de marfa pe Polarstern, inclusiv instrumente stiintifice si bashers pentru a aplatiza o pista pe gheata de mare. Fedorov a transferat, de asemenea, aproape 700 de tone de motorina catre nava germana pentru a o vedea in timpul iernii pana la urmatoarea aprovizionare. Pierderea in greutate l-a lasat pe Fedorov asezat atat de sus in apa incat armatura corpului – 36 mm din metal solid in punctul sau cel mai gros – pluteste acum deasupra pachetului de gheata. In schimb, un strat mai subtire de doar 16 mm este expus la presiunea de constructie a ghetii.

Traseul Akademik Fedorov, o nava de aprovizionare rusa, transformata dintr-o pista de 25 m latime de namol si gheata, intr-o cusatura subtire (Credit: Martha Henriques)

Pentru a complica lucrurile in continuare, chiar si atunci cand Fedorov este greu in apa, nu este un adevarat spargator de gheata. Navele cu o clasa de spargator de gheata au caracteristici precum o carena rotunjita si aplatizata care se poate ridica pe gheata si poate folosi greutatea navei pentru a se prabusi prin ea. Coca intarita a lui Fedorov permite navei sa strapunga valuri destul de substantiale, dar nu este conceputa pentru a se deplasa prin gheata arctica la inceputul iernii. 

Daca Fedorov ar ramane blocat, am avea doua optiuni, spune Sokolov.

Array

Una ar fi ca Polarstern sa-si lase pozitia in ploaia sa de „fortareata” si sa vina sa ne izbucneasca, ceea ce ar risca deteriorarea cetatii si ar intarzia instalarea taberei. Cealalta optiune ar fi sa apelati un spargator de gheata cu energie nucleara, cum ar fi Yamal. „Toti sunt ocupati si nu stii cand vei primi unul”, spune Sokolov. „Si, desigur, sunt foarte, foarte scumpe.”

Oamenii de stiinta de pe pod au planificat lucrari pentru Fedorov inainte de a fi timpul sa se intoarca. Nava are doua active cheie care s-au dovedit indispensabile in expeditie pana acum – doua mari elicoptere MI-8. Cand Fedorov se intoarce inapoi spre uscat, oamenii de stiinta de la Polarstern nu vor putea folosi capacitatea de incarcare mare sau gama lunga a MI-8. Elicopterele de la bordul Polarstern sunt BK-117 mult mai mici, care sunt agile si eficiente, dar au o raza de actiune mai mica si sunt mai putin robuste in vremea schimbatoare din Arctica. 

Mai sunt multe de facut, dar va fi chemarea capitanului sa spunem cand trebuie sa iesim din gheata. Manerul autopropulsor revine la pozitia initiala, deoarece echipa de pe pod ia in considerare pe scurt optiunile. Cand iesim din camera luminata in rosu, nu exista inca o decizie finala. 

Mergand sa dorm in noaptea aceea, aud mai multe accidente si batai in timp ce blocuri de gheata se ciocnesc cu corpul navei. In timp ce imi infasor o esarfa in jurul capului pentru a incerca sa blochez sunetul, motoarele cresc la viata si echipajul incepe o serie de manevre prin straturile de gheata.

Cand gheata incepe sa se acumuleze in jurul corpului navei, cel mai bun lucru de facut este sa te misti (Credit: Martha Henriques)

„Ieri ai auzit zgomotul?” spune Jari Haapala de la Institutul Meteorologic Finlandez si liderul echipei de gheata a lui Mozaic. A doua zi suntem in sala de mese a Fedorovului, iar Haapala pare deosebit de animat. „A fost destul de incredibil.”

Haapala studiaza cum se misca si se deformeaza gheata de mare, inclusiv procese precum compresia. Aceste dinamici sunt legate de cantitatea de gheata marina din Arctica, care este la randul ei legata de ocean si de conditiile atmosferice din regiune. Compresia care s-a intamplat aici a fost declansata de cateva zile de vreme -25C, spune Haapala, care a fost suficienta pentru a ingheta peste orice apa deschisa ramasa in zona si pentru a intari valurile mai vechi. 

„Cand avem vantul care impinge gheata mai groasa, atunci vedem cu adevarat aceste stresuri”, spune Haapala. „Este uimitor cand exista obstacole precum o nava, care este putin diferita de gheata insasi, atunci avem compresie impotriva corpului navei.” Cand gheata incepe sa se acumuleze, cel mai bun lucru de facut este sa incepi sa te misti. Daca nava este stationara, este dificil sa iesiti, spune Haapala. Compresia construieste un perete impotriva corpului care devine mai mare cu cat nava este mai lunga – de aici si manevrele noastre tarzii din ziua precedenta. Echipajul a adus nava intr-o zona cu gheata mai subtire, unde exista un risc mai mic de acumulare masiva.

Scaparea compresiei de gheata ma pare un joc: echipajul care calculeaza miscarile pentru a usura nava in afara zonelor de pericol, care se deplaseaza si se misca in timp ce gheata isi continua deriva imprevizibila.

„Este exact ceea ce fac cercetari”, spune Haapala. Dinamica ghetii nu este ca cea a oceanului sau a atmosferei, spune el, ridicand o serie de sticle de sticla de condimente dintr-o cada de pe masa intre noi pentru a ilustra. Presiunea si miscarea sunt mai schimbatoare si mai localizate. Aranjeaza condimentele in cerc si pune o sticla mica de sos fierbinte in golul central.

Spargatorul de gheata german Polarstern petrece un an inghetat in gheata in Arctica (Credit: AWI / Stefan Hendricks)

„Spuneti ca aveti o situatie in care comprimam sloiurile de gheata”, spune el, apasand sticlele exterioare impreuna pana cand scartaie sticla. „Este foarte, foarte puternic si compact. Dar atunci putem avea inca unul care nu are compresie. ” Incearca din mijloc sticla de sos fierbinte. Fedorov a cautat aceste locuri libere in matricea generala de compresie. „Nu exista cu adevarat o gaura in gheata, ci o gaura in stres”, spune el. 

Haapala isi propune sa inteleaga acest proces in cercetarile sale de la Mosaic, legand dinamica ghetii pe scara de sute de metri cu comportamentul sau pe zeci de kilometri. Navele precum Fedorov ar putea beneficia de aceasta cercetare prin prognozele mai precise de gheata marina pe care le-ar permite. „Toate activitatile din Arctica sunt in crestere”, spune el. „Exista cateva asezari in nord, in parti din Rusia, unde interesul de transport maritim pentru acoperirea ghetii este in crestere. Dar capacitatile de modelare sunt inca destul de vagi. ”

Cercetarea ar putea ajuta, de asemenea, la prezicerea modului in care gheata de mare va afecta si va fi afectata de schimbarile climatice. Aceste modele pe termen lung sunt mai complexe decat modelele de functionare pe termen scurt pentru rutele de transport maritim, in parte datorita puterii de calcul de care au nevoie. Dar ceea ce devine clar este ca gheata marina devine mai dinamica din cauza schimbarilor climatice. Pana in anii 1980 si 1990, gheata arctica a fost groasa si cu miscare lenta. Pe masura ce gheata s-a subtiat, miscarea sa a devenit mai rapida, mai turbulenta si mai variata. Aceasta miscare trage gheata intr-un cerc vicios de topire. 

„Problema este ca gheata se misca mai repede”, spune Haapala. „Fluxurile in sine nu stau atat de mult in Arctica.” Drept urmare, gheata nu are timp sa creasca, asa ca se misca si mai repede, petrecand si mai putin timp la latitudini mari – si astfel incepe ciclul de fuga. Adaugati la aceasta craparea suplimentara a ghetii mai subtiri, care deschide mai multe intinderi de apa relativ calda, iar ritmul schimbarii creste in continuare. 

Rezultatul este ca, pentru fiecare crestere data a gazelor cu efect de sera, se pierde proportional mai multa gheata. 

„Am vazut deja accelerarea schimbarii in gheata”, spune Haapala.

Zborurile cu elicopterul pentru desfasurarea geamandurilor de colectare a datelor pe gheata in deriva sunt la mila conditiilor meteorologice (Credit: Martha Henriques)

Geamandurile si instrumentele autonome instalate in jurul taberei de gheata vor oferi date detaliate despre acest ciclu. Dar scoaterea geamandurilor pana aici necesita zboruri cu elicopterul de pe nava rusa. 

O desfasurare incepe cu informarea vremii. Daca exista ceata sau nor mic, vizibilitatea va fi prea slaba pentru aviatie. In Arctica, gasirea datelor pentru a face aceste prognoze nu este usoara; cele mai apropiate statii meteorologice terestre sunt departe si exista putini sateliti care se concentreaza in orice detaliu asupra regiunii. Nava are propria echipa meteo la bord pentru a ajuta la discernerea daca conditiile sunt suficient de bune pentru zbor. Evgeniya Durneva, unul dintre cei trei meteorologi ai lui Fedorov, imi arata unul dintre rapoartele meteo pe jumatate de ora pe care echipajul le foloseste pentru a judeca daca este sau nu sigur sa zbori. 

„Este foarte important ca aviatia sa aiba informatii despre viteza si directie, inaltimea norilor si vizibilitate”, spune Durneva. Pe langa rapoartele meteo, echipa face o prognoza la fiecare trei ore pentru a prezice daca conditiile vor ramane suficient de bune pe tot parcursul zborului. „In Arctica, vizibilitatea si tipul norilor se schimba foarte repede.” 

Stiu ce vrea sa spuna in timp ce ma grabesc la puntea elicopterului in costumul meu de gheata pentru a treia oara intr-o zi pentru un zbor care este apoi anulat pe masura ce se introduce ceata. In cele din urma, intr-o zi mai senina, il intalnesc pe Vasily Smolyanitsky, un expert in gheata de mare la AARI pe punte. Au desfasurat multe dintre geamandurile unei retele mai largi si astazi echipa distribuie inca doua. Geamandurile sunt simple cutii rotunjite din plastic alb, iar in interiorul lor sunt dispozitive GPS care trimit informatii de localizare inapoi la uscat. Pe masura ce gheata se indeparteaza, va lua geamandura cu ea si va transmite informatii despre locul in care merge bucata de gheata pe care se odihneste, aproape in timp real. 

Pe masura ce decolam, nu ma pot abtine sa nu fiu constient de faptul ca zbor cu un elicopter de pe o nava diesel in Arctica inalta, care se schimba atat de rapid din cauza emisiilor de carbon provenite, printre altele, de la aeronave si nave. Este o tensiune de care multi oameni de stiinta de la bord sunt constienti, dar exista putine solutii usoare atunci cand fac cercetari la aceasta scara.

Oamenii de stiinta trebuie sa identifice cele mai bune plute pe care sa-si depuna geamandurile, pentru a le oferi cele mai mari sanse sa ramana pe gheata si sa furnizeze date utile (Credit: Martha Henriques)

Smolyanitsky isi sprijina cotul de fereastra elicopterului, privind spre gheata. In timpul zborului, rolul sau este de a ajuta la navigatie, identificand flote adecvate pe care sa desfasoare geamandurile si instrumentele mai mari ale retelei. Astazi, geamandurile pe care le dam sunt mici si usoare, deci ar trebui sa fie relativ usor sa gasesti gheata adecvata. Totusi, pentru valurile mai mari, procesul a fost o provocare. Smolyanitsky a folosit imagini cu microunde de la doi sateliti pentru a obtine o imagine initiala a valurilor din regiune. 

„Cele mai bune obiecte ar trebui sa aiba o forma aproape de un cerc”, spune el. Cand valurile interactioneaza cu bucatile de gheata din jurul lor, cu atat mai multe bucati unghiulare sunt rupte. O floare aproape de un cerc sau un oval va fi supravietuit acestui lucru si va fi mai putin probabil sa se descompuna in continuare. In ceea ce priveste imaginile prin satelit, contrastul floarei cu gheata mai subtire din jur poate fi, de asemenea, un indiciu util – dar increderea in imagini prin satelit poate fi inselatoare, asa cum a aflat deja expeditia. Odata ce echipa a gasit o floare promitatoare folosind imagini din satelit, este cazul sa zboare la coordonatele aspre si sa priveasca pe fereastra pentru a incerca sa o identifice. 

Astazi, nu exista o anumita tinta in minte. Geamandurile pot fi aruncate pe orice bucata de gheata cu aspect substantial. „Cautam culorile – este alb, sau albicios, mai cenusiu?” spune Smolyanitsky. Gheata tanara si subtire este de culoare gri inchis si devine mai alba pe masura ce se ingroasa. Gheata groasa poate sustine mai multa zapada alba stralucitoare, deoarece ofera mai multa izolatie de oceanul cald de dedesubt. 

Alege din aer nuantele de alb si gri este din ce in ce mai greu in amurgul primelor saptamani de noapte polara. Gheata arata intr-o culoare albastruie, iar contrastul dintre tipurile de gheata devine din ce in ce mai greu de vazut. Dar dupa aproximativ o ora, Smolyanitsky observa un potential site de desfasurare. 

The helicopter technician puts on a harness attached to a wire inside before opening the door. He tears off the end of a brown cardboard tube and starts the flare using a cigarette lighter. In a few seconds he has thrown it out of the door, leaving behind a singed smell. The technician braces himself with both hands on the frame while he sticks his head out into the wind to watch the flare fall. I look out of the window to see it on the ice below us, letting off streams of black smoke that help the pilot judge the wind speed and direction for our descent. 

Atingem si oamenii de stiinta urca si gasesc un loc pentru geamandura. Pilotul nu aterizeaza complet pe gheata, dar mentine elicopterul planand, tinand cea mai mare parte a greutatii sale de pe gheata. Nu exista nicio modalitate de a sti daca floarea va fi capabila sa sustina cea mai mare parte a MI-8. Oamenii de stiinta s-au intors in elicopter in mai putin de un minut, iar noi decolam pentru a ne intoarce la nava. 

In noaptea polara, gheata capata o culoare albastruie, iar distinctia dintre tipuri devine mai dificila (Credit: Martha Henriques)

Cand nu cauta gloante groase de gheata, Smolyanitsky cauta opusul: zone de gheata subtire sau conducte de apa deschisa pentru a ajuta nava sa navigheze printr-un pasaj sigur prin gheata. „Pentru fiecare nava care face navigatie pe gheata, cea mai usoara este cea mai buna gheata”, spune Smolyanitsky. Chiar daca nava este capabila sa sparga gheata groasa, acest lucru este mai riscant si necesita mai mult combustibil. „Scopul tuturor capitanilor este sa pastreze combustibilul pentru eventualul caz de urgenta. Scopul lor este de a pastra carena de orice daune ”, spune el. „Dar orice se poate intampla – poti intalni un aisberg, ceea ce reprezinta un pericol suprem pentru nava.”

Echipajul pastreaza cel putin trei perechi de ochi in cautarea unor bucati de gheata periculoase, precum si utilizarea instrumentelor precum radarul navei. A fost deosebit de important in aceasta expeditie, deoarece aisbergurile devin din ce in ce mai frecvente in Arctica, spune Smolyanitsky. Aisbergurile – corpuri mari de gheata care se despart sau se faluiesc de pe placile de gheata de pe uscat – sunt adesea tinute pe loc de gheata atasata la mal, cunoscuta sub numele de gheata rapida. „Dar in zilele noastre, practic in toate cazurile din Arctica, gheata rapida este sparta”, spune Smolyanitsky. „Acum este gheata in deriva.” Asadar, acum, cand un iceberg viteste, nu prea este nimic care sa-l impiedice sa pluteasca in larg. Dar mai periculos decat un aisberg mare si vizibil este un corp de gheata mai mic si mai greu de observat – un „pic de berga”.

„La mare, un pic bergy este la doar unul sau doi metri [deasupra nivelului marii], deci este greu de vazut. Dar sub apa ar putea fi la 10 metri ”, spune Smolyanitsky. Contorul care este vizibil este cam la aceeasi inaltime ca o creasta de presiune inofensiva, dar un bit bergy, care are originea pe uscat, este facut din gheata de apa dulce mai compacta. „Pentru corpul navei ar fi un mare soc.”

Pana in prezent, Smolyanitsky a vazut trei biti bergeri de pe nava in aceasta expeditie – si am reusit sa ne indepartam de ei.

Crestele de presiune sunt relativ usor de navigat, dar intalnirea cu un „pic de energie” ar putea fi dezastruoasa (Credit: Martha Henriques)

Dar chiar si cu cea mai buna planificare, gheata poate fi inselatoare. Intr-o noapte, nava alearga pana la o bucata care nu se va clatina. Cand se intampla acest lucru, singurul lucru pe care Fedorov il poate face este sa se intoarca inapoi, sa se intoarca in blocurile de gheata care se ingramadesc in urma sa, si apoi sa explodeze din nou inainte pentru a bate gheata. Echipajul incearca asta o data. Nu merge. Apoi o incearca din nou. 

A doua zi, Anna Timofeeva, specialista in gheata la AARI, arata o diagrama a traseului navei prin noapte. Arata o curba lina de la nord la sud, pana la o oprire brusca. Apoi, exista un zig-zag strans, pe masura ce nava impinge aceeasi bucata de gheata inainte si inapoi. Flotarea ghetii intre timp duce nava spre nord.  

„Aceasta este cantitatea de incercari”, spune ea. Exista atat de multe zig-zag-uri stranse pe harta, incat ar fi nevoie sa le analizam cu atentie pentru a numara de cate ori am lovit. „Cred ca era 70, poate.” In acele ore de impuscare, nava a derivat atat de departe cu gheata, incat s-a intors aproape la latitudinea sa de pornire, spre nord, inainte ca noi sa patrundem in cele din urma. 

Apoi, nava se blocheaza a doua oara cateva ore mai tarziu si incepe o a doua perioada de zgomot. Atunci, capitanul decide sa porneasca motorul de rezerva al navei. Fedorov are patru motoare, dar rareori le foloseste simultan, deoarece creste consumul de combustibil al navei. Al patrulea motor face truc, ajutandu-l pe Fedorov sa se elibereze din nou.

O retea de instrumente trebuie sa fie instalata pe o raza de 40 km in jurul spargatorului de gheata german Polarstern (Credit: Martha Henriques)

La cateva zeci de kilometri distanta, langa Polarstern, si presiunea ghetii s-a inchis. In jurul navei au aparut o serie de fisuri si creste de presiune. Ne ajunge la stiri ca cutii de truse si marea pasarela a navei au cazut intr-o intindere de apa in crestere, in timp ce liniile electrice au fost inghitite de creste de presiune. Aceiasi ursi polari curiosi care au vizitat prima data nava, un adult si puiul ei, s-au intors pentru a investiga site-ul cateva zile la rand. 

Pentru a vedea cum se mentine partidul expeditiei, ma intorc pentru ultima oara la Polarstern.

* Martha Henriques este jurnalist senior la BBC Future. Ea petrece sase saptamani la bordul Polarstern si Akademik Fedorov in timp ce se angajeaza in misiunea lor. Puteti urmari progresul ei pe Twitter @Martha_Rosamund.

Nord inghetat

Acest articol face parte din seria noastra Frozen North. Schimbarile climatice transforma deja Arctica. In multe zone, ceea ce a fost gheata este acum apa deschisa. Dar in cele mai inaccesibile zone din nordul indepartat, cat s-a schimbat? Si care vor fi efectele indirecte pentru climatul global?

Cea mai mare expeditie polara din lume tocmai a plecat sa raspunda la aceste intrebari – iar Martha Henriques, de la BBC Future, este una dintre pumnii norocosi de jurnalisti de la bord. In seria noastra Frozen North, ea relateaza din gheata marina plutitoare a Arcticii, in timp ce oamenii de stiinta cauta sa afle cum acest mediu in schimbare ne va afecta pe toti.