hielo

¿Qué pasa cuando derrites toneladas de hielo de la Antártica? La gravedad de la superficie del planeta se resiente.

Imagen tomada de la primera nota fuente. La gravedad es menor en las zonas azules y mayor en las rojas. La leyenda dice “Gradiente de gravedad; resolución mejorada a partir de GRACE y GOCE” Hay dos formas de ver la noticia que científicos de la Agencia Espacial Europea difundieron la semana pasada sobre que el adelgazamiento del hielo en la Antártica ha afectado la gravedad de la zona. Uno puede entender que es un avance tecnológico el combinar los datos de dos satélites que miden cambios ligeros en la gravedad de la superficie del planeta, para que sea posible determinar la cantidad de hielo que se ha derretido, o uno puede entender que la noticia es que el derretimiento de ese hielo ha sido tan intensivo que hasta la gravedad se ha visto afectada.

Es innegable que poder medir las variaciones en la intensidad de la gravedad, debidas sobre todo al relieve de la superficie terrestre y a la deformación del planeta por su rotación, es una herramienta muy útil para campos como el de la minería o la oceanografía (como te lo contamos en esta nota). Pero el equipo de científicos a cargo del estudio, coordinado por J. Bouman, del Deutsches Geodätisches Forschungsinstitut (Instituto Alemán de Investigación en Geodésica), no estaba seguro de que los satélites GRACE y GOCE que han medido las variaciones gravitacionales desde hace varios años,pudieran ser tan precisos como para medir los cambios en la densidad del agua en la Antártica; sin embargo, como lo cuentan en su artículo publicado en la revista Geophysical Research Letters, la combinación de los datos de ambos satélites fue suficientemente precisa.

Por otro lado, surge la pregunta de qué tan grave es ese cambio de gravedad en la Antártica, si satélites en órbita fueron capaces de detectarla. Hay que tomar en cuenta que esas variaciones de gravedad en la superficie del globo son diminutas (no te sentirías más ligero ni más pesado en los diferentes puntos geográficos), pero conocerlas es útil porque puede revelar la naturaleza de lo que está debajo. Mientras más denso sea el suelo debajo, mayor es la masa contenida y por tanto mayor es la intensidad de la fuerza de gravedad. Con gravitómetros suficientemente finos, los científicos pueden detectar incluso cuerpos de agua debajo de la tierra o yacimientos de piedras preciosas. El equipo de Bouman ahora nos dice que con las mediciones gravimétricas también se puede saber qué tanto hielo se ha perdido de la capa que cubre la Antártica.

Un equipo diferente de investigadores, del Instituto Alfred Wegener en Alemania, calculó con datos gravimétricos del satélite Cryosat la cifra de 125 kilómetros cúbicos menos de hielo al año en la Antártica. Y tal vez esa sea la verdadera noticia: que el adelgazamiento del hielo de la Antártica es ahora tan pronunciado que incluso podemos medirlo por sus variaciones en la gravedad de la zona. Pero sin importar cuál sea el dato novedoso, el mero recordatorio de que el hielo de la Antártica se derrite con esa intensidad debería ser capaz de preocuparnos.

Fuentes:

Aquí el artículo original de Bauman y sus colegas | Aquí el artículo del equipo del Instituto Alfred Wegener |Aquí la nota fuente del primer estudio | Aquí la nota fuente del segundo estudio.

 

Nueva fase de transición en el agua: Gas->líquido->hielo-> ¿líquido?

(Foto:  http://www.wallpapermania.eu/wallpaper/melting-ice) El agua contiene propiedades físicas y químicas asombrosas. Y uno, al verla día con día, pensaría que sabemos casi todo de ella. Sin embargo, mediante una simulación realizada en agua “súper congelada”, un equipo de investigadores de la Universidad de Arkansas, liderados por Feng Wang, confirmó una fase de transición de “líquido-líquido” a 207° Kelvin, o lo que es igual, a -66°C.

Esta nueva propiedad descubierta en el agua es importante para entender procesos básicos durante la crioprotección (preservación de tejido o de células mediante nitrógeno líquido).

“En tiempo de escala de un microsegundo, el agua no llegó a formar hielo, sino que se transformó en una nueva forma de líquido”, dijo Wang. “El estudio provee fuerte evidencia que soporta esta fase de transición y predice una temperatura de densidad mínima si el agua puede enfriarse por debajo de su temperatura de congelación normal. Nuestro estudio muestra que el agua se expanderá a muy baja temperatura aún sin la formación de suelo”.

La investigación se realizó por medio del uso de un modelo llamado potencial hídrico de fuerzas adaptables correspondientes de hielo y líquido (WAIL, por sus siglas en ingles). De acuerdo con la simulación, mientras el agua común es un líquido de alta densidad, a bajas temperaturas pasa por una fase de transición a un líquido de baja densidad.

 

Fuente: Universidad de Arkansas | Artículo original: "Liquid–liquid transition in supercooled water suggested by microsecond simulations", en PNAS

Debajo del hielo antártico, el lago Vostok da señas de vida

Hace 35 millones de años, la Antártida era un ecosistema tropical, bullente de vida. Cerca del centro del continente, había un lago del tamaño del lago de Ontario. Al día de hoy, el lago sobrevive bajo 3,700 metros de hielo. Y científicos de la Universidad Estatal de Bowling Green, coordinados por Yury Shtarkman y Zeynep Koçer, acaban de encontrar señas de vida en él.

Debajo de las inmensas capas de hielo de la Antártica, el lago se mantiene en estado líquido gracias a la combinación de la enorme presión que ejerce sobre él ese hielo y la actividad geotérmica que los científicos piensan que actúa en el fondo del lago. Conforme el glaciar se mueve sobre el lago, el agua de la superficie del lago se congela y se incorpora al hielo. Esa agua recién congelada se va acumulando de manera vertical, de forma que se crea una columna que registra las características del lago a lo largo del tiempo.

En 2012, científicos rusos perforaron el hielo sobre el lago Vostok y llegaron al agua líquida. Guardaron muestras del hielo desalojado, y las muestras más cercanas a la superficie, es decir, las más jóvenes, fueron las que usó el equipo de investigación de Shtarkman y Koçer. Ellos encontraron restos de ARN conservado en el hielo y lo analizaron para ver si coincidía con el de alguna especie conocida. A diferencia del ADN, el ARN es sumamente lábil, de modo que cualquier resultado positivo hablaría de organismos que quizá aún habitan el lago.

Los investigadores encontraron más de 3,500 secuencias únicas. Pudieron identificar con certeza la tercera parte de ellas. 95% de esas secuencias pertenecían a bacterias, ya fuera de agua dulce, marinas, de sedimento o que habitan ventilas hidrotermales. Lo interesante es que 5% de las secuencias identificadas pertenecían a organismos eucariontes. Casi todas ellas eran de hongos, pero también encontraron secuencias pertenecientes a bivalvos, artrópodos o rotíferos. Esto, sumado al hecho de que muchas de las secuencias de bacterias encontradas pertenecen a microbios parásitos o simbiontes de animales, hace pensar a los científicos que en el lago Vostok podría existir un ecosistema completo.

Además de lo asombroso que resulta encontrar señas de vida en un lugar tan inhóspito como este, el lago Vostok es una gran caso de estudio para la astrobiología. Se piensa que, de existir vida en Europa y Enceladus, lunas congeladas de Júpiter y Saturno respectivamente, quizá existiría en condiciones muy similares al de este lago subglacial, el más grande de la Antártica.