Los satélites del Experimento de Recuperación Gravitatoria y Clima (GRACE, por sus siglas en inglés) han conseguido medir con precisión desde el espacio el derretimiento de los glaciares de Groenlandia, según los datos revelados este viernes por el Centro de Investigación Alemán de Geociencias (GFZ), justo cuando se celebra el décimo aniversario de estos satélites gemelos.
Este sábado, 17 de marzo de
2012, los dos satélites gemelos GRACE cumplieron diez años en órbita. Los
científicos los llaman "Tom y Jerry", porque se persiguen el uno al
otro, trazando, exactamente, la misma órbita alrededor de la tierra.
Desde su lanzamiento, desde el
cosmódromo ruso de Plesetsk, los dos satélites han dado la vuelta a la Tierra
más de 55.000 veces, en una órbita casi polar entre los 450 y 500 kilómetros de
altitud. GRACE es un proyecto conjunto de la agencia espacial de los EE.UU., la
NASA, y el Centro Aeroespacial Alemán. El investigador principal de la misión
es el profesor Byron Tapley, de la Universidad de Texas; y el co-investigador
principal es el doctor Frank Flechtner, del Centro de Investigación Alemán de
Geociencias GFZ.
El escudo de hielo de
Groenlandia tuvo que hacer frente a una pérdida de 240 gigatoneladas de masa
entre 2002 y 2011; lo cual se correspondió con un aumento del nivel del mar de
alrededor de 0,7 mm por año, es decir 7 centímetros en el conjunto del periodo.
Estos datos se conocen gracias a las mediciones de alta precisión de la misión
GRACE, cuyos registros resultaron en una imagen exacta, sin igual hasta la
fecha, de la gravedad de la Tierra.
Una de las leyes de Newton
establece que la gravedad de un objeto depende directamente de su masa:
"cuando cambió la masa de hielo de Groenlandia, lo mismo ocurrió con la
gravedad", explica el doctor Frank Flechtner, del Centro de Investigación
Alemán de Geociencias GFZ, quien explica que "las mediciones sobre la
gravedad, realizadas por GRACE, nos dan información sobre los cambios en la
masa, incluyendo los relacionados con el clima".
Por otro lado, la distribución
desigual de la masa en el planeta, causa -debido a la variabilidad resultante
de la gravedad- que la Tierra posea una forma irregular, que se aparta
significativamente de la esfericidad. Conocido como 'patata de la gravedad de
Postdam', el geoide ha alcanzado notoriedad mundial. Sin embargo, esta forma de
patata se encuentra sometida, igualmente, a cambios temporales.
Durante la última Edad de
Hielo, una capa de hielo de kilómetros de espesor cubría América del Norte y
Escandinavia; desde que este hielo se derritió, la corteza, ahora liberada de
su carga, sigue en aumento hasta nuestros días, lo que ha causado que el flujo
de materiales en el interior de la Tierra, en el manto, tenga que reponerse.
Con GRACE, pudo detectarse, por primera vez, este ajuste isostático glacial,
como un cambio en la altura del geoide: así, la Edad de Hielo sigue teniendo
efecto en el planeta, lo cual es especialmente evidente en América del Norte y
Escandinavia.
El principal objetivo
científico de la misión de GRACE consistía en medir el campo gravitatorio de la
Tierra, y sus cambios con el tiempo a escala mundial, con una precisión sin
precedentes. Si la Tierra fuera una esfera homogénea, los dos satélites en
órbita realizarían órbitas elípticas exactas, alrededor de ésta; sin embargo,
la distribución desigual de la masa ocasiona perturbaciones en la trayectoria.
"El análisis de los
satélites nos permite obtener la estructura irregular de la gravedad de la
Tierra", explica Frank Flechtner, "sin embargo, esto requiere que las
órbitas de los satélites sean medidas con alta precisión; cada uno de los dos
satélites GRACE está, por lo tanto, equipado con un receptor GPS para el
posicionamiento, un acelerómetro para corregir fuerzas perturbadoras
-ocasionadas por la atmósfera residual y la radiación solar- y dos rastreadores
para determinar la posición de los satélites en el espacio".
Sin embargo, según los
científicos, el núcleo del sistema es el mecanismo de medición, desarrollado
por la NASA, que permite la medición continua de la separación entre los dos
satélites: con una precisión de una décima parte del grosor de un cabello.
Conociendo la distancia
variante entre los dos satélites, los científicos del GFZ han podido determinar
el campo gravitatorio de la Tierra. Aproximadamente, cada 30 días, los
satélites recogen suficientes datos para elaborar un mapa global completo. Este
registro mensual de la gravedad es, por lo menos, 100 veces más preciso que
cualquier modelo anterior.
"Muchos procesos en el
clima de nuestro planeta están acompañados de grandes redistribuciones de masas
de agua, que se hacen visibles en el campo de gravedad", añade Flechtner;
esto ha permitido, como el nombre de la misión indica, la primera observación y
análisis de numerosos procesos relacionados con el clima a nivel mundial.
En particular, es importante
mencionar el estudio de balance de masa en el contenido de agua continental, la
cuantificación del aumento o disminución de las masas de hielo y nieve en las
zonas de glaciares polares, la observación de corrientes superficiales y
profundas, o los cambios terrestres después de los grandes terremotos -como el
de Sumatra-Andaman (2004), Chile (2010) y Fukushima (2011).
La teoría de la 'patata de la
gravedad de Postdam', desarrollada originalmente en 1995, es ahora mucho más
precisa, gracias a GRACE. Esto es importante para, por ejemplo, mejorar las
trayectorias de los satélites geodésicos, y derivar precisos sistemas de
referencia global de ellos -un requisito previo para la combinación y
evaluación de diversos sistemas de sensores globales, tales como el Sistema de
Posicionamiento Global (GPS) o el Satellite Laser Ranging (SLR).
Otro de los objetivos
científicos de la misión GRACE ha sido derivar, diariamente, alrededor de 150
perfiles de temperatura vertical distribuida y vapor de agua, a partir de datos
GPS. Estos datos llegan al GFZ a través de su propia estación de recepción en
Ny *lesund, en Spitsbergen (Noruega), y se entregan a los centros
meteorológicos mundiales durante las 2 primeras horas de ser recibidos, con el
fin de mejorar los pronósticos meteorológicos a nivel mundial. Además, estos
registros se utilizan para el estudio de los cambios climáticos inducidos por
la atmósfera terrestre.
Europa Press
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