Hoy hemos tenido el placer de hablar con Javier Fernández Calleja, de la Universidad de Oviedo, quien es investigador principal del proyecto PALANTARICE. Javier se encuentra en estos momentos en la Antártida recogiendo información y muestras para sus análisis. Así que hemos aprovechado para hacerle unas preguntas y que nos cuente más sobre su proyecto – agradecemos la ayuda de Rebeca Arias, nuestra corresponsal oficial sobre el terreno, para facilitar esta entrevista.

Javier Fernández obteniendo datos para medir el albedo en la Antártida. Foto: Javier Fernández Calleja.

Muy buenas, Javier ¿Qué es el proyecto PALANTARICE?

El objetivo del proyecto es describir la evolución espaciotemporal del albedo de la nieve y del hielo en la Antártida en función de la rugosidad del terreno, las impurezas y el tamaño del grano de la nieve.

El albedo es el cociente entre la radiación solar reflejada por una superficie y la radicación solar incidente. En otras palabras, una medida de cuánta radicación solar absorbe una superficie. El suelo desnudo, la vegetación y el agua suelen tener un albedo muy bajo, por eso aparecen oscuros en las fotos o en las imágenes de satélite. Mientras, el hielo y sobre todo la nieve, tienen el albedo muy alto, y por eso aparecen blancos y muy brillantes en las fotos y en las imágenes de satélite.

¿De qué depende el albedo de la nieve?

El albedo de la nieve depende del tamaño de grano, de las impurezas y de la rugosidad, que pueden verse alteradas por cambios en la temperatura, entre otros factores.

La nieve cae en forma de copos, que tienen unas formas geométricas muy conocidas por todos. Esos copos, en cuanto caen al suelo -e incluso cuando van viajando por el aire- comienzan a sufrir un proceso llamado metamorfismo o cambio de forma de manera que se redondean y acaban convertidos en pequeñas esferas o granos. Conforme pasa el tiempo, los granos se van fundiendo unos con otros formando granos más grandes. A veces puede aparecer incluso agua líquida entre los granos. Luego los granos se van compactando por efecto de la gravedad y finalmente se convierten en hielo glaciar. Este proceso ocurre más rápido cuanto más alta sea la temperatura ambiente. Si hace mucho frío, la nieve fresca caída se mantiene en la superficie con un grano pequeño por mucho tiempo. Si hace calor, la nieve se metamorfiza rápidamente y sus granos aumentan de tamaño muy rápido, pudiendo aparecer neviza o placas de hielo (formadas por agua líquida que luego se congela de nuevo).

Por otra parte, la nieve contiene impurezas que pueden reducir su albedo. Por ejemplo, en la isla Livingston, donde se encuentra la estación antártica española Juan Carlos I y donde estamos llevando a cabo nuestros experimentos, la nieve está cubierta por ceniza volcánica proveniente de erupciones en la vecina isla Decepción. Además, la cubierta nival no es lisa, presenta ondulaciones, que llamamos rugosidad, debidas al viento o al relieve del suelo sobre el que cae la nieve, que también pueden provocar sombras y alterar la capacidad de reflejar radiación.

Javier Fernández realizando trabajo de campo en la Antártida. Foto: Javier Fernández Calleja.

¿Cómo afectan estos factores al albedo de la nieve?

Cuanto mayor es el tamaño de grano, menor es el albedo. El efecto del tamaño del grano se nota especialmente en el infrarrojo. La nieve fresca refleja casi un 90% de la radiación solar que recibe. Todos sabemos que sobre una superficie cubierta por nieve fresca es recomendable llevar gafas de sol, porque refleja mucho la radiación. Conforme el tamaño de grano va aumentando, la nieve aparece cada vez menos brillante. Cuanto mayor sea el contenido de impurezas, menor es el albedo. El efecto de las impurezas se nota especialmente en el visible. La ceniza volcánica es negra y absorbe mucha de la radiación solar que le llega, lo que da a la nieve una apariencia grisácea. El efecto de la rugosidad es variable, y depende básicamente de la posición del sol. Las ondulaciones del terreno, por otro lado, hacen sombra.

¿Qué información estáis recogiendo para medir los cambios en el albedo?

Nuestro trabajo se centra en el casquete de hielo de la península Hurd, en la isla Livingston. Allí realizamos cuatro tipos de medidas. Primero, medimos el albedo de forma continua – cada 5 segundos- sobre el casquete de hielo de la península Hurd. Usando un medidor portátil, hacemos trayectos a moto o pie para tener una descripción diaria de la variación en el albedo. Además, en varios puntos de la península de Hurd, medimos el albedo espectral con un espectrorradiómetro, el tamaño de grano de la cubierta de nieve con un microscopio y el grado de impureza en la nieve gracias a muestras que recogemos y luego filtramos. El efecto de la rugosidad lo estudiaremos en la próxima campaña.

¿Para qué vais a usar toda esta información?

Con toda esta información pretendemos construir librerías de albedo para nieves con diferente tamaño de grano, contenido en impurezas y rugosidad. Esto nos permitirá construir modelos para predecir cómo el albedo puede cambiar.

En nuestro grupo trabajamos con imágenes de satélite. El albedo se puede medir con satélites equipados con sensores que recibe la radiación solar reflejada por la superficie terrestre. Todos estamos acostumbrados a ver imágenes de satélite en Google Earth. La ventaja de un satélite es que se pueden tener imágenes de cualquier punto de la tierra, incluso zonas de difícil acceso, como la Antártida, y en cualquier momento del año. Lo que nosotros haremos será comparar el albedo medido con un satélite con los datos de nuestra librería, y así sabremos el tamaño de grano, las impurezas y la rugosidad de la cubierta nival en cualquier punto. Así podremos saber cómo evoluciona el albedo en toda la Antártida y por qué evoluciona así.

Javier realizando una medida microscópica en la nieve de la Antártida. Foto: Javier Fernández Calleja.

Bueno, todo esto está muy bien. Pero… ¿por qué es tan importante tener una descripción precisa de cómo evoluciona el albedo de la cubierta nival sobre la Antártida?

El clima de la Tierra es estable. Todos sabemos que a la primavera la sigue el verano, a éste el otoño y luego viene el invierno. Y la temperatura media de la Tierra se mantiene relativamente estable. ¿Cómo se consigue esto? Mediante lo que llamamos equilibrio radiativo. La Tierra, imaginada como un todo, se mueve por el espacio y solo recibe energía del Sol. Parte de esa radiación solar es absorbida y calienta la superficie terrestre, al igual que calienta nuestro cuerpo cuando nos tumbamos sobre una toalla en la playa. Si todo se mantiene estable es porque la Tierra devuelve al espacio exterior tanta energía como recibe del Sol, debido al albedo.  Esto es el equilibrio radiativo.

Y aquí entra en juego la Antártida. Gran parte de la radiación solar reflejada por la Tierra es reflejada en las superficies cubiertas por nieve, sobre todo por la Antártida, que es una superficie enorme cubierta por nieve todo el año. Y la nieve tiene un albedo muy. muy alto. Por eso la Antártida juega un papel tan importante en el efecto albedo.

Si la cubierta nival de la Antártida desaparece súbitamente, o empieza la nieve a metamorfizarse muy rápido o aumenta el contenido en impurezas, la radiación reflejada por la Tierra disminuirá súbitamente, el equilibrio radiativo se romperá y la Tierra empezará a absorber más radiación de la que devuelve al exterior, pudiendo alterar las corrientes atmosféricas y oceánicas que controlan el clima. En consecuencia, el motor “clima” se gripará y saldrá de su estado de equilibrio. Como todo sistema físico que abandona súbitamente su estado de equilibrio, empezará a comportarse de manera caótica e impredecible. Esto se traduce en la aparición de fenómenos meteorológicos extremos inesperados. Eso está ocurriendo actualmente. Por ello es importante conocer cómo está evolucionando el albedo en la Antártida y por qué.

¡Muchas gracias, Javier! Te deseamos lo mejor en tus trabajos en la Antártida.

Más sobre Javier Fernández Calleja

Una comida: Fabada.
Ciudad favorita: Gijón.
Un paisaje: Ponga, en Asturias.
Un olor: El olor a hierba recién cortada.
Un disco / canción: Colección de canciones sencillas de Lorena Álvarez /Rapture de Antony and the Johnsons.
Algo que eches de menos: La sensación de tener un verano larguísimo por delante.
Un recuerdo de la infancia: Los veranos en Infiesto (Asturias).
Un miedo: Morir.
Una preocupación: La salud de los que me rodean.
Una frase/cita: No hay animal tan manso que atado no se irrite.