Glaciología

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Glaciares de Chile

Antártica

Exploración aerotransportada de largo alcance a Patagonia y Antártica

En los años 2002, 2004 y 2008, se realizaron grandes exploraciones aerotransportadas de los Campos de Hielo Patagónicos y Antártica Occidental. Este fue un proyecto conjunto de la Armada de Chile, NASA y el CECs (Acuña et al., 2003). Se voló con un avión Orión P3 equipado con sensores de NASA que midieron glaciares remotos, de difícil acceso y no mapeados en  detalle más que por escasas expediciones terrestres. Fueron los primeros vuelos de largo alcance que partían desde Punta Arenas y tomaban entre 10 y 12 horas en promedio, con unas 2-3 horas de mediciones efectivas (Bown et al., 2005). Entre los resultados más destacados están los descubrimientos de cambios excepcionales en los glaciares del mar de Amundsen (Thomas et al., 2004; Rignot et al., 2004a) y la detección de adelgazamientos y aceleramientos en glaciares que drenan a la plataforma de hielo flotante de Larsen B en la Península Antártica (Rignot et al., 2004b) y finalmente el adelgazamiento en el glaciar Fleming (Rignot et al., 2005; Wendt et al., 2010). También destacan los estudios realizados en la isla Adelaida (Rivera et al., 2006).

A continuación algunas fotos de Andrés Rivera tomadas durante la campaña.

Volando sobre el Cabo de Hornos

Sombra del P3 sobre hielo marino

Grietas del glaciar Thwaites, Antártica Occidental

Volcán Takahe cerca del glaciar Thwaites.

Vista de la base Tte. Carvajal en Isla Adelaida desde el P3

Volando sobre Campo de Hielo Norte en Patagonia

El P3 sobre el glaciar O’Higgins del Campo de Hielo Sur. Al fondo se ve el glaciar Pirámide

Tripulación de la expedición del 2004

Parte de la tripulación del P3 el 2004

Equipo NASA: Bob Thomas, Earl Frederick, Jim Yungel y John Sonntag

Eric Rignot abordo del P3 el 2002

Mujeres de la expedición con buzos de vuelo y la Ministra de Defensa de la época Dra. Michelle Bachelet

Logo de campaña 2002

Logo de campaña 2004

Logo de campaña 2008

Avión Orión P3

El Orión P-3 fue especialmente acondicionado con instrumental con tecnología de punta desarrollada por la NASA. De fabricación Lockheed, este avión es cuadrimotor, turbohélice y cuenta con una autonomía de aproximadamente 15 horas.Características del avión P-3 Orión de la Armada:

Motor: Turbohélices Allison T56 – A14 de 4910 HP cada uno.

Autonomía: 3650 millas náuticas

Velocidad máxima: 750 km/h a 4000m

Instrumentos de medición instalados en el avión P3

  • Un radar de hielo aerotransportado que mide los espesores del hielo y la estructura interna de los glaciares con precisión de +-20 m.
  • Cámaras fotográficas y de video digitales de alta resolución.
  • Un altímetro láser que mide la topografía superficial de los glaciares: “Conically scanning laser altimeter” con precisión de medición de +-0.4 m.
  • Las mediciones se llevarán a cabo a una altura aproximada de 300-500 metros sobre los glaciares. La tripulación de la Armada está compuesta por 8 oficiales y suboficiales, y a bordo del avión también había 4 científicos chilenos  y 4 de la NASA quienes estaban a cargo de monitorear los equipos y realizar las mediciones.
 
Rack con equipos NASA abordo del P3
 
Escaner láser de NASA
 
En la cabina del P3
 
Sistema de navegación satelital
 
Rob Russell revisando el láser de NASA
 
Sistema de radar empelado y sus características técnicas
 
Medición conceptual con radar aerotransportado Fuente: Siegert et al., 2005
 

Algunos resultados científicos

Tracks volados en Patagonia sobre el Campo de Hielo Norte y Sur el año 2002

Líneas de vuelo voladas el 2002 sobre la Península Antártica
 
Líneas voladas el 2002 sobre los glaciares que drenan al Mar de Amundsen (Pine Island and Thwaites entre otros)
Track volado el 21 de octubre del 2008 sobre la Panínsula Antártica
 
Fuente: Thomas et al., (2004)
 
Perfil de radar aéreo sobre el glaciar Evans, Larsen B, 2004
 
 
Perfil de radar aéreo de Pine Island Glacier el 2002
 
Perfil de radar aéreo sobre glaciar Thwaites 2002
 

Radargrama con espesores de hielo del Detroit Plateau en la Península Antártica año 2008
 
Velocidades del hielo y colapso de Larsen B junto con líneas de vuelo del P3
 
Análisis de error vertical de datos de elevación obtenidos con el láser ATM de NASA sobre los Campoa de Hielo Patagónicos el año 2002
 
Líneas voladas en el 2002 sobre el campo de Hielo Sur comparadas con Modelos Digitales de Elevación de 1975 (izquierda) y 1995 (derecha). Entre el 2002 y 1975 se detectó un adelgazamiento de -2.3±0.7 m/a y entre 2002 y 1995 fue de -2.2±2.7 m/a 
 
Referencias
Acuña, C., G. Casassa, H. Couyoumdjian, A. Rivera, R. Sinclair, C. Teitelboim, W. Abdalati, W. Krabill, E. Frederick, S. Manizade, R. Russell, J. Sonntag, R. Swift, R. Thomas, J. Yungel, T. Akins, S. Gogineni, P. Kanagaratnam & E. Rignot (2003): “Exploración Aérea de los Glaciares del Mar de Amundsen y la Península Antártica“. Boletín Antártico Chileno, 22(1), 33-35.
 
Bown, F., A. Rivera, G. Casassa, C. Teitelboim, J. Wendt, D. Ulloa, R. Thomas, J. Sonntag, R. Swift, J. Yungel, E. Frederick, W. Krabill, W. Abdalati, S. Gogineni, P. Kanagaratnam & R. Sinclair (2005): “Segunda exploración aérea de la Península Antártica y Antártica Occidental“. Boletín Antártico Chileno, 24(1), 15-18.
 
Rignot, E., R. Thomas, P. Kanagaratnam, G. Casassa, E. Frederick, S. Gogineni, W. Krabill, A. Rivera, R. Russell, J. Sonntag, R. Swift & J. Yungel (2004a): “Improved estimation of the mass balance of the glaciers draining into the Amundsen Sea sector of West Antarctica from the NASA/CECS 2002 campaign“. Annals of Glaciology, 39, 231–237. 
 
Rignot, E., Casassa G., Gogineni, P. Krabill, W. Rivera A. & Thomas, R. (2004b): «Accelerated ice discharge from the Antarctic Peninsula following the collapse of Larsen B ice shelf». Geophysical Research Letters, 31, L18401, doi:10.1029/2004GL020697.
 

Rignot, E., G. Casassa, S. Gogineni, P. Kanagaratnam, W. Krabill, H. Pritchard, A. Rivera, R. Thomas, J. Turner, & D. Vaughan (2005): “Recent ice loss from the Fleming and other glaciers, Wordie Bay, West Antarctic Peninsula“. Geophysical Research Letters, 32, L07502, doi:10.1029/2004GL021947.  

Rivera, A., G. Casassa, R. Thomas, E. Rignot, R. Zamora, D. Antúnez, C. Acuña & F. Ordenes (2005): “Glacier wastage on southern Adelaide Island, Antarctica, and its impact on snow runway operations“. Annals of Glaciology, 41, 57-62.  

Siegert, M. (2005): Lakes beneath the ice sheet: The occurrence, analysis, and future exploration of lake Vostok and other antarctic subglacial lakes”. Annual Review Earth Planetary Science, 33, 215-245.

Thomas, R., E. Rignot, G. Casassa, P. Kanagaratman, C. Acuña, T. Atkins, H. Brecher, E. Frederick, P. Gogineni, W. Krabill, S. Manizade, H. Ramamoorthy, A. Rivera, R. Russel, J. Sonntag, R. Swift, J. Yungel & J. Zwally (2004): “Accelerated sea-level rise from West Antarctica“. Science, 306, 255-258.  DOI: 10.1126/science.1099650

Wendt, J., A. Rivera, A. Wendt, F. Bown, R. Zamora, G. Casassa & C. Bravo (2010): «Recent ice-surface-elevation changes of Fleming Glacier in response to the removal of the Wordie Ice Shelf, Antarctic Peninsula.» Annals of Glaciology, 51(55), 97-102.