Descubriendo el Planeta Océano

(Ciencia@NASA) El escritor de ciencia ficción Arthur C. Clarke dijo una vez: "Cuan inadecuado es llamar al planeta Tierra, cuando en realidad es Océano".

Los océanos de la Tierra son únicos en el sistema solar. Aunque el agua en estado líquido cubre el 70% de nuestro planeta, ningún otro mundo (hasta donde sabemos) posee ni siquiera una sola gota de agua sobre la superficie.
Nuestro planeta sería inhabitable sin los océanos. Estos atenúan las temperaturas extremas durante las estaciones; evaporan y proveen de agua para la vida sobre la tierra; y la vida marina constituye un eslabón clave en la cadena alimenticia a nivel planeta. Más aún, los océanos juegan un rol importante, pero hasta ahora no muy bien entendido, en los cambios de clima.
Es claro que el conocimiento de los océanos es importante, aunque lo que yace debajo de las olas permanece inexplorado e invisible desde la superficie. Ahora, sin embargo, un par de satélites llamados GRACE (siglas del inglés Gravity Recovery And Climate Experiment, o Experimento de Recuperación Gravitacional y Clima), abrirá una nueva ventana a ese mundo desconocido. GRACE, que fue lanzado al espacio desde el Cosmodromo Plesetsk en Rusia este pasado marzo 17, echará una cuidadosa mirada debajo de los océanos, midiendo pequeños cambios en la gravedad: cambios causados por el agua en movimiento y los hielos.
"Podremos observar algunos fenómenos como las aguas en movimiento alrededor de las cuencas oceánicas y cambios en las corrientes marinas a grandes profundidades —dice Michael Watkins, científico del proyecto GRACE de la NASA en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (Jet Propulsion Laboratory - JPL)—. Podremos inclusive determinar el peso de las capas de hielo desde órbita".
GRACE funciona de la manera siguiente: dos satélites idénticos volarán sobre la misma órbita: uno a 220 kilómetros (137 millas) adelante del otro. A medida que giran en torno a la Tierra, la trayectoria del primer satélite será afectada por leves cambios de gravedad presentes en distintas regiones, los cuales alterarán su posición respecto del segundo satélite. De esta manera, GRACE podrá detectar fluctuaciones muy pequeñas en el campo gravitacional de la Tierra, midiendo la distancia entre los dos satélites con extraordinaria precisión; los satélites pueden detectar un cambio en la distancia que los separa de casi 1/50 del espesor de un cabello humano.
Una fuente de tales fluctuaciones son los glaciares y las capas de hielo. GRACE medirá la masa de los depósitos de hielo alrededor del mundo, y quizás algo más importante, la velocidad a la cual sus cantidades varían. Esta información revelará qué cantidad de agua dulce está entrando en los océanos desde los glaciares en proceso de descongelación, y dará a los científicos que estudian el clima una mejor idea de la severidad de cambios globales en el clima.
Las mediciones de gravedad también pueden ayudar a los científicos que estudian los océanos de maneras más indirectas. Por ejemplo, datos precisos de la gravedad mejorarán los estimados de las temperaturas de la superficie del océano Pacífico.
"Cuando una región del océano se calienta —explica Victor Zlotnicki, científico del JPL que estudia el océano—, la columna de agua se expande verticalmente. Esto eleva el nivel del mar. Un radar altímetro como el que se encuentra a bordo de los satélites NASA/CNES TOPEX/Poseidon o JASON puede medir esta altura con centímetros de precisión. Cuando el altímetro ve un incremento en la altura local, nos inclinamos a pensar que la columna de agua se está calentando; y normalmente ése es el motivo."
Pero, continúa, pueden existir otras causas del incremento en el nivel del mar. Por ejemplo, "el viento puede hacer girar grandes regiones del océano y deformar su superficie, desplazando el agua hacia los costados; de la misma manera que una lavadora de ropa empuja el agua desde el centro hacia las paredes durante el ciclo de centrifugado." Así, cuando un altímetro registra una elevación en el océano, ¿se debe esto a una expansión del agua a mayor temperatura, o a una acumulación del agua sobre la superficie del océano producida por el viento? GRACE nos dará la respuesta. La absorción de calor por parte de una columna de agua incrementa su altura pero no cambia su masa. El aumento en volumen del agua, sin embargo, modifica ambas características. De esta manera, GRACE puede distinguir entre ambas posibilidades, simplemente midiendo la masa.
Pero, ¿a quién le interesa conocer las temperaturas de la superficie del mar con tanta precisión?
A cualquiera que esté interesado en el clima. Por ejemplo, las temperaturas del océano Pacífico son signos reveladores que indican la posible ocurrencia futura del fenómeno "El Niño". GRACE mejorará las predicciones sobre El Niño de manera indirecta, brindando información que permitirá un mejor entendimiento de las aguas del Pacífico.
"Otra habilidad sorprendente de GRACE —hace notar Zlotnicki—, es que puede medir las corrientes en el fondo del océano. Esto es posible porque las corrientes fluyen cuando la presión en un punto es mayor que en otro. La presión en un punto del fondo del océano es proporcional a la masa de la atmósfera y de la columna de agua que lo cubre. Mediante la medición de esta masa agregada, GRACE será el primer sistema satelital que podrá ver el fondo a través del océano y detectar las corrientes en esa zona.
Las investigaciones sobre los continentes también se beneficiarán gracias a GRACE, pero los océanos tienen muchas más cosas para esconder. GRACE nos dará una nueva visión del océano, el mundo extraterrestre en nuestro propio planeta.