Hielo multianual en septiembre de 2014: bien, pero no tanto

El hielo multianual es aquel que ha sobrevivido al menos a un verano. Su importancia radica en que suele presentar un grosor y una resistencia a la fractura mayores que el hielo de primer año. En general, a hielo más viejo corresponde hielo más grueso y resistente al deshielo estival.

Durante este año hemos ido siguiendo la deriva del hielo multianual desde el mínimo del pasado 2013, que recordemos supuso una significativa recuperación en la cantidad y calidad del hielo multianual, pese a quedarse aún lejos de los valores previos a 2007.

2014 suponía una oportunidad de consolidación de la recuperación iniciada el año pasado. La situación de partida era relativamente buena, y una tasa de supervivencia del hielo multianual cercana a la del año pasado habría supuesto otro considerable empujón hacia arriba, que podría haber llevado a la cantidad y calidad del hielo multianual hasta niveles no vistos desde 2006. Sin embargo, agosto y septiembre han hecho mucho daño a la gran lengua de hielo multianual que se había adentrado en los mares de Beaufort y Chukchi, que finalmente se ha visto muy reducida.

Así pues, pese a registrarse una ligera mejoría respecto al año pasado, dicha mejoría es muy débil. A grandes rasgos, podríamos decir que el hielo multianual está igual que hace un año. No está mal en el contexto de los últimos años, pero se ha desaprovechado la oportunidad de consolidar la recuperación emprendida en 2013, y la banquisa ártica en conjunto sigue presentando una escasez de hielo multianual que la hace más vulnerable a las situaciones desfavorables que se le puedan presentar, sobre todo durante la temporada de deshielo.

En esta imagen tenemos la distribución del hielo clasificado según su edad, justo en el mínimo de 2013 (izquierda) y 2014 (derecha) (azul oscuro, hielo que acaba de sobrevivir a su primer verano; azul claro, hielo que ha sobrevivido a dos veranos; verde, tres veranos; amarillo, cuatro; rojo, cinco o más veranos).

(Fuente de los mapas)

A continuación, los mapas de los años anteriores, de 2007 a 2012:



Y esta sería la gráfica mostrando la evolución en la extensión del hielo clasificado según el número de veranos a los que ha sobrevivido en los mínimos de 2006 a 2014 (obtenida contando pixeles en los mapas anteriores):

arctic multiyear sea ice 2014 september

Niveles muy similares a los del año pasado, aunque en conjunto podríamos hablar de una ligera mejoría. El hielo más viejo, tanto el de 4 años como el de 5 y más, han aumentado levemente, y su suma es la más alta desde 2007. El de 3 años ha descendido respecto al año pasado, aunque esto se ve compensado por un aumento mayor en el de 2 años. La suma de todo el hielo de más de 2 años es la más alta desde 2006.

Durante el invierno también puede perderse hielo multianual si los patrones de deriva son desfavorables y propician su expulsión fuera del Ártico a través del estrecho de Fram. Habrá que ver que sucede durante la temporada fría que acaba de comenzar. Si las condiciones no son demasiado desfavorables, en el verano de 2015 la banquisa tendrá una nueva oportunidad de consolidar su recuperación en cuanto a hielo multianual. O dicha recuperación podría verse truncada. El tiempo lo dirá.

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Extensión media mensual de la banquisa ártica en septiembre 2014

Según los datos del NSIDC la extensión media mensual de la banquisa ártica en septiembre de 2014 se ha situado en 5.280.000 km2, un valor muy similar al del pasado 2013 y al de 2009, situándose entre los mejores de los últimos años. Sin embargo, sigue estando lejos de lo habitual en décadas anteriores, y se encuentra 1.200.000 km2 por debajo de la media 1981-2010.

Esta es la gráfica mostrando la extensión media mensual de la banquisa ártica en el mes de septiembre entre 1979 y 2014:

Y aquí está el mapa comparando septiembre 2014 con la media 1981-2010 para dicho mes (línea rosa):

Como durante todo el verano, se observa el mayor déficit de hielo en la zona del mar de Laptev, con los mares de Kara, Siberia Oriental, Chukchi, Beaufort y Groenlandia también por debajo de la media. Algo por encima de la media en el mar de Barents y en el Archipiélago Canadiense, como se observa también en el mapa de anomalías de concentración:

Será interesante también obervar los datos de hielo multianual, que previsiblemente serán proporcionados por el NSIDC en próximas fechas.

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Banquisa ártica en 1966 y 69 según los satélites Nimbus II y III

Hace un año dedicaba una entrada a un interesante artículo: Meier et al. 2013, New estimates of Arctic and Antarctic sea ice extent during September 1964 from recovered Nimbus I satellite imagery, The Cryosphere, 7, 699-705. Abstract, pdf.

En este artículo nos cuentan que han recuperado multitud de imágenes tomadas por el satélite meteorológico Nimbus I durante el mes de septiembre del año 1964, y las han utilizado para componer un mosaico del Ártico mostrando la extensión de la banquisa en ese momento. Existían algunas zonas sin imágenes, que se han completado mediante otras fuentes disponibles para aquellas fechas (mapas AARI del sector siberiano, y mapas de la colección Dehn para Alaska).

De este mosaico elaborado a partir de las imágenes captadas por el satélite Nimbus 1 se desprendería una extensión de la banquisa ártica en septiembre de 1964 situada en 6.9 millones de km2, muy similar a la media 1979-2000, e inferior a lo estimado para dicho año por las reconstrucciones más utilizadas de la extensión de la banquisa durante el siglo XX (Chapman&Walsh, HadISST ; en concreto HadISST estimaba 8.28 millones de km2).

(en negro: observaciones Nimbus I; en rojo: mapas del hielo en la zona de Alaska; en azul: mapas del hielo rusos; línea rosa: media 1979-2000 del NSIDC)

Hace algunas semanas, en una nota de prensa nos informaban de que el NSIDC ha concluido la digitalización y georeferenciación de las imágenes de los satélites Nimbus II y III para 1966 y 1969 respectivamente (accesibles aquí).

Desafortunadamente, aún están trabajando con ellas y al menos de momento no nos han podido proporcionar una estimación numérica de la extensión de la banquisa ártica en torno al mínimo anual de 1966 y 1969, tal como hicieron con 1964.

No obstante, a continuación podemos ver sendos mapas en los que se sintetizan las observaciones derivadas de los satélites Nimbus II y III, para la última semana de agosto del 66 y para mediados de septiembre del 69 (en rojo las observaciones fiables del borde del hielo, en verde observaciones aproximadas, en lila canales de agua abierta, y en amarillo hielo fragmentado):

nimbus ii arctic sea ice extent august 1966

nimbus iii arctic sea ice extent september 1969 polynya

Es difícil de estimar una extensión pero, aunque quizá algo mayores que la de 1964, tampoco aparentan irse mucho más allá de la media 1979-2000. Por tanto, parece que podríamos hablar de unas extensiones en septiembre de 1966 y 69 de entre 7 y 7.5 millones de km2, similares a las habituales durante los 70, 80 o incluso en algunos años de los 90, e inferiores también a lo que Chapman&Walsh o HadISST estimaban para los 60.

Un detalle que ha llamado la atención de los científicos ha sido la aparente presencia de una gran polynya, o al menos de una zona con hielo a baja concentración, al norte de Alaska, entre los mares de Beaufort y Chukchi (septiembre del 69):

nimbus iii polynya 1969 september

Personalmente, esa imagen me ha recordado a la polynya detectada aproximadamente en la misma zona en septiembre de 2006. La vemos en esta imagen MODIS que en su día proporcionó el NSIDC, o en su mapa de extensión para el 18 de septiembre de 2006:

polynya beaufort 2006

De forma preliminar, parece que los datos de los satélites Nimbus I, II y III nos indicarían que en los años 60 la extensión de la banquisa ártica al alcanzar su mínimo estival sería algo más baja y más parecida a la media 1979-2000 de lo que se pensaba hasta ahora. En todo caso, los datos derivados de estos primeros satélites Nimbus también deben tomarse con cierta dosis de prudencia.

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Más sobre la banquisa ártica antes de los satélites: los problemas de Chapman&Walsh

En octubre del año pasado dediqué una serie de entradas a la cuestión de la extensión de la banquisa ártica durante el siglo XX, antes del inicio de la “era de los satélites” en 1979:

- Estimando la extensión de la banquisa ártica entre 1880 y 2011
Más sobre la extensión de la banquisa ártica durante la primera mitad del siglo XX
Extensión de la banquisa ártica en septiembre de 1964 según el satélite Nimbus 1
¿Y qué dicen los satélites ESMR? (1972-1978)

Comentaba entonces como la serie de datos de extensión de la banquisa ártica de Chapman&Walsh, la más utilizada, parecía tener un problema entre 1920 y 1955 aproximadamente, pues durante ese período su evolución no guardaba prácticamente ninguna correlación con la evolución de la temperatura en el Ártico observada en estaciones meteorológicas. Ver gráfica (en negro, la temperatura en el Ártico, invertida; en verde, la extensión de la banquisa según Chapman&Walsh; todo para 1880-2011):

arctic sea ice vs temperature chapman walsh giss arctic sea ice before satellites

Apuntaba también a la escasez de observaciones reales y sistemáticas de la banquisa durante aquellos años, siendo la principal fuente de Chapman&Walsh la serie de datos de Kelly 1979 (pdf, pag. 101 y siguientes), basada a su vez en los mapas elaborados por el Instituto Meteorológico de Dinamarca, el DMI.

Estos mapas del DMI, de carácter mensual, incluían en color rojo las distintas observaciones de la banquisa ártica durante cada mes. A su vez, rellenaban en color blanco las zonas de las que no tenían datos pero donde suele haber presencia de banquisa, acompañándolas de la leyenda “ice supposed but no information at hand” (hielo supuesto, pero sin información disponible).

La decisión que tomó Kelly, y que Chapman&Walsh heredaron en su serie, fue considerar estas zonas en blanco como realmente cubiertas de hielo.

Ya comenté hace un año que esta decisión me parecía dudosa. Ahora, he encontrado mapas rusos de AARI (Arctic and Antartic Research Institute) a partir de 1950 con los que se pueden comparar los mapas de Chapman&Walsh. A su vez, los mapas del DMI alcanzan hasta 1956, por lo que también se pueden incluir en la comparación.

He empezado por el principio, en concreto por 1951. Y me he ido al mes de agosto, el más cercano al mínimo (el DMI no tiene mapas de septiembre). En la siguiente imagen, a la izquierda podemos ver el mapa de Chapman&Walsh para agosto de 1951. A la derecha, mapa ruso de AARI para el 21 de agosto de 1951 (el azul oscuro es agua libre de hielo):

aari vs chapman walsh 1951 august arctic sea ice 50s extent concentration arctic sea ice before satellites

Se observa claramente como en el mapa de AARI la extensión del hielo en el sector siberiano es claramente menor que en Chapman&Walsh, cuya extensión para agosto ya a simple vista parece un tanto disparatada. De hecho, en el mapa de AARI para el 13 de julio, ya se observa una extensión menor que la que Chapman&Walsh dan para agosto, un mes más tarde:

aari 1951 july sea ice 50s extent arctic sea ice before satellites

¿De dónde sacan Chapman&Walsh esa extensión para agosto? Pues de los mapas del DMI, y de su zona en blanco con “ice supposed but no information at hand”. Veamos el mapa del DMI para agosto del 51:

dmi arctic sea ice 1951

Casi todo el Ártico sin observaciones, y marcado en blanco. Dado que contamos con las observaciones rusas, podemos comprobar que la decisión de Chapman&Walsh de incluir toda esa zona en blanco como hielo real, en esta ocasión resulta ser un error que provoca que en su serie de datos conste una extensión exageradamente alta para agosto del 51. En otras ocasiones durante los años 20, 30 y 40, perfectamente ha podido suceder lo mismo.

Este hecho seguramente ayuda a entender que las extensiones que muestran Chapman&Walsh entre 1920 y 1955 aproximadamente no guarden ninguna relación con la evolución de las temperaturas en el Ártico en el mismo período.

De la comparativa con las temperaturas, yo pensaba que los problemas de Chapman&Walsh se limitaban al período 1920-1955 aproximadamente, considerando su serie como mucho más fiable a partir de mediados de los 50. No obstante, durante los 60 y 70 tampoco parece estar completamente exenta de problemas.

Por un lado, el año pasado ya comenté los datos del satélite Nimbus I en 1964, que daban una extensión notablemente más baja que la de Chapman&Walsh para dicho año. Por otro lado, la comparativa con los satélites ESMR revelaba que en los 70 las cifras de Chapman&Walsh también eran algo más altas que las observaciones de los satélites.

Además, ahora he detectado que habría que añadir la presencia de lo que parecen ciertas incongruencias o inconsistencias internas de la serie. Veamos un ejemplo. A continuación, a la izquierda y de arriba abajo, los mapas de Chapman&Walsh para julio, agosto y septiembre de 1968. A la izquierda, lo mismo pero para 1980:

A simple vista, parece claro que en el conjunto del trimestre la extensión de la banquisa en 1980, a la derecha, sería algo superior a la de 1968. Sin embargo, en los datos numéricos de Chapman&Walsh la extensión en 1968 es casi un millón de km2 más alta que en 1980, lo que parece ser contradictorio con sus propios mapas.

De todo esto se concluye que la serie de Chapman&Walsh tiene grandes incertidumbres y que, en general, antes de los satélites tiende a exagerar algo la extensión de la banquisa. Por ello, sigo pensando que simplemente una gráfica de las temperaturas invertidas (la línea negra de la primera gráfica) sería notablemente más aproximada a la evolución real de la banquisa ártica durante el siglo XX que los datos de Chapman&Walsh (o de HadISST, muy similar a Chapman&Walsh por estar también basada en Kelly 1979, y siendo estas dos series las más utilizadas).

Fuentes:
– Mapas Chapman&Walsh 1901-1990: http://polar.ncep.noaa.gov/seaice/climatology/months.shtml
– Mapas Chapman&Walsh en AARI, 1901-1997: http://www.aari.nw.ru/gdsidb/sea_ice/arctic/scripts/walsh_n.html
– Datos numéricos Chapman&Walsh, 1870-2008(anual, invierno (EFM), primavera (AMJ), verano (JAS), otoño (OND) ): http://arctic.atmos.uiuc.edu/SEAICE/
– Mapas AARI, 1950-1992: http://www.aari.nw.ru/gdsidb/sea_ice/arctic/scripts/aari_n.html
– Mapas DMI, 1893-1956: http://brunnur.vedur.is/pub/trausti/Iskort/Jpg/
– Mapas DMI en el NSIDC: ftp://sidads.colorado.edu/DATASETS/NOAA/G02203/ y http://nsidc.org/data/docs/noaa/g10007-dmi-seaice/
– Mapas ACSYS, 1751-2002: ftp://sidads.colorado.edu/pub/DATASETS/NOAA/G02169/ice_edge_positions/browse/aug/
– Mapas regionales en blanco y negro del Servicio Canadiense que arrancan en 1968: http://iceweb1.cis.ec.gc.ca/Archive20/?lang=en
– Mapas semanales del NIC, desde 1972: ftp://sidads.colorado.edu/pub/DATASETS/NOAA/G02172/gifs_weekly/
– Comparación AARI vs. NIC, desde 1972: http://www.aari.nw.ru/gdsidb/sea_ice/arctic/scripts/mixed_aari_nic.html
– Mapas con las observaciones de los satélites Nimbus I, II y III en 1964, 66 y 69: ftp://n5eil01u.ecs.nsidc.org/SAN/NIMBUS/NmIcEdg2.001/

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