Más sobre la extensión de la banquisa ártica durante la primera mitad del siglo XX

En la anterior entrada hablaba acerca de la evolución de la extensión de la banquisa ártica durante el siglo XX y de las distintas reconstrucciones existentes, comparándolas con los datos de temperatura. En esta nueva entrada daré algunos detalles más sobre el origen de estas series de datos de extensión de la banquisa, cómo se han elaborado, etc.

A partir de mediados de los años 50 se cuenta con una suficiente cantidad y calidad de observaciones de la banquisa artica, por lo que las series mostrando su evolución desde entonces son fiables.

Así pues, nos centraremos en la primera mitad del siglo XX, que es un período con muchas menos observaciones disponibles. Y, en el que, como vimos, hay discrepancias entre las distintas series y en relación a las temperaturas observadas en el Ártico.

Volvamos a la última gráfica de la anterior entrada:

arctic sea ice extent xx century chapman walsh zakharov temperature GISS extension banquisa artica siglo xx comparada con temperatura hielo artico

En ella comparábamos la temperatura en el Ártico (invertida, en negro) con la evolución de la extensión de la banquisa según dos reconstrucciones: la muy conocida y utilizada Chapman&Walsh (línea verde) y una serie de origen ruso (que podríamos identificar como basada en Zakharov 1997, línea roja). La serie rusa coincide aceptablemente bien con la temperatura, y en el período conflictivo 1920-1950 lo hace claramente mejor que los datos de Chapman&Walsh.

Chapman&Walsh cubre todo el Ártico, mientras que la serie rusa cubriría un 77% del Ártico. Pero ¿qué datos utilizan estas dos reconstrucciones? Vamos por partes.

Antes de los años 50, la mayor parte de los datos sobre la distribución de la banquisa ártica proceden de observaciones realizadas desde barcos, sobre todo balleneros aunque también de otros tipos, y de las anotaciones sobre el hielo realizadas en sus diarios de a bordo.

La zona con mejor cobertura durante la primera mitad del siglo XX es el sector atlántico del Ártico (los mares de Barents, Groenlandia, Islandia y la zona de Baffin) en el que noruegos y daneses realizaban numerosos tránsitos. Además, también se cuenta con las observaciones realizadas desde tierra por los islandeses.

A continuación, el sector siberiano, gracias a las observaciones que los soviéticos realizaban en el transcurso y preparación de sus rutas de verano en los distintos tramos del Paso del Noreste. Incluso ya en los años 20 y 30 llevaban a cabo algunos reconocimientos aéreos de la banquisa en estas zonas.

Por el contrario, la zona con peor cobertura corresponde al sector americano, al norte de Alaska y Canadá: la mitad occidental del mar de Chukchi, el mar de Beaufort y el Archipiélago Canadiense. Son zonas mucho menos transitadas por barcos, y sobre las mismas no se realizaban tampoco observaciones sistemáticas, los reconocimientos aéreos no empezaron hasta los años 50, etc. Existen datos de estas zonas, sobre todo procedentes también de anotaciones en diarios de barcos, pero su densidad espacial y temporal es muy inferior a la del sector euro-atlántico-siberiano.

Dada la multiplicidad de series existentes, es difícil integrarlas todas de una forma coherente. Por fortuna, disponemos de una interesante integración realizada en esa misma época. El Servicio Meteorológico de Dinamarca (DMI) funcionaba durante la primera mitad del siglo XX como el encargado de facto de reunir las informaciones disponibles sobre el estado de la banquisa ártica, lo que se plasma en su colección de mapas entre 1896 y 1956. En estos mapas del DMI, se integran las observaciones realizadas por daneses junto a aquellas que les comunicaban los noruegos, los soviéticos, en ocasiones recibían también informes desde el sector americano… De esta forma, contamos con unos mapas en los que se recogen la mayor parte de observaciones disponibles para un determinado mes y año. Veamos como ejemplo este mapa de agosto de 1938:

sea ice dmi 1938 august ice supposed but no information at hand extension banquisa artica 1938

Ojo, las observaciones reales corresponden a los símbolos y líneas marcados en rojo. Las zonas blancas, corresponden según reza la leyenda del mapa a “ice supposed but no information at hand”. Es decir, que desde el DMI esas zonas se pintaban de blanco porque estimaban que en ellas solía haber hielo, pero no contaban con ninguna información real al respecto, por lo que en realidad en ese momento podría haber hielo o podría no haberlo, y desconocemos por tanto dónde se situaba realmente su borde exterior.

Estos mapas del DMI son muy útiles, pero cuentan con algunas otras limitaciones además del tener en cuenta que las observaciones reales van en rojo, y que la zona pintada en blanco no corresponde a ninguna observación ni dato real. Por ejemplo, las observaciones han sido realizadas durante agosto, pero no se especifica en qué momento del mes: unas pueden ser del día 1 y otras del día 31, lo que tiene evidentes implicaciones a la hora de poder compararlos con las modernas observaciones de la banquisa.

Realizada esta introducción sobre las fuentes de información acerca de la banquisa disponibles durante la primera mitad del siglo XX ¿cuáles usan Chapman&Walsh y cuáles usa la serie rusa?

Chapman&Walsh, que cubre todo el Ártico, tienen como principal fuente para la primera mitad del siglo XX a Kelly 1979. Lo que hizo Kelly fue recoger las observaciones presentes en los mapas del DMI. Al hacerlo, se enfrentó a un problema ¿qué hacía con las zonas en blanco? La decisión que tomó fue considerarlas como zonas realmente cubiertas de hielo, e incluirlas como tal en su serie. Extendiéndolas además a otros años por medio de extrapolaciones e interpolaciones. Si esta decisión fue correcta o no, es algo cuestionable (Kelly 1979 es también el embrión y principal fuente de los datos de banquisa de HadISST.)

En cuanto a la serie rusa, que cubre el 77% del Ártico, su fuente principal son las observaciones soviéticas en el sector siberiano, combinadas con las observaciones del DMI en el resto del sector euro-atlántico. Es decir, la serie rusa cubre las zonas con mayor cantidad y calidad de datos sobre la banquisa, y deja fuera sólo aquellas en las que la cantidad de datos es mucho más escasa: los antes mencionados mares de Chukchi, Beaufort y Archipiélago Canadiense.

Así, Chapman&Walsh y la serie rusa comparten datos para la zona que va desde la Bahía de Baffin hasta el mar de Barents: los del DMI. En cuanto al sector siberiano, básicamente también comparten datos, puesto que los mapas del DMI incluyen algunas de las observaciones rusas y soviéticas en el sector siberiano. Es probable que la serie rusa integre algunos datos más para sus aguas (tomados de los recogidos en los mapas del ruso AARI-Arctic and Antarctic Research Institute), pero básicamente Chapman&Walsh y Zakharov comparten la mayoría de datos para el 77% del Ártico.

Por tanto, las diferencias en su evolución entre los años 20 y 50 del siglo XX deben corresponder al otro 33%, a las zonas no compartidas: los mares de Chukchi, Beaufort y el Archipiélago Canadiense. ¿Y de dónde sacaban los datos de estas zonas Chapman&Walsh? Como hemos dicho, de Kelly. Por tanto, de las zonas casi siempre marcadas en blanco en los mapas del DMI. Es decir, las diferencias se deben a unas zonas que se estiman casi siempre completamente cubiertas de hielo, pero para las que a menudo no hay obsevaciones ni datos reales que lo refrenden.

¿Fue correcta la decisión de Kelly de incluir estas zonas como cubiertas de hielo? A la vista de la comparativa con las temperaturas medidas en el Ártico por las estaciones meteorológicas, seguramente no. Por ello, considero que en este momento la serie rusa constituye una mejor aproximación a la evolución real de la extensión de la banquisa ártica durante la primera mitad del siglo XX. (Comparativas similares con las temperaturas observadas, llegando a conclusiones parecidas, han sido realizadas por Johannessen et al. 2004, Arctic climate change: observed and modelled temperature and sea-ice variability, pdf, Semenov&Bengtsson 2004, Arctic climate response to the sea ice changes: atmospheric GCM simulations, pdf ó Semenov&Latif 2012, The early twentieth century warming and winter Arctic sea ice, pdf.)

No es fácil realizar una estimación de la banquisa en el sector americano partiendo de los pocos datos disponibles. Pero, teniendo en cuenta su evidente discrepancia con las temperaturas observadas en el Ártico y con el comportamiento de la banquisa en las zonas en las que se cuenta con más observaciones, parece claro que algo debería intentar hacerse al respecto.

En estos momentos, los propios Chapman&Walsh junto a otros colegas se encuentran trabajando en una nueva reconstrucción de la banquisa empleando todas las fuentes de datos disponibles. Veremos si en ella es posible solucionar estos problemas.

Fuentes:
– ACSYS HISTORICAL ICE CHART ARCHIVE, pdf.
– Back to 1870: Plans for a gridded sea ice product based on observations, pdf.
– Barry, Data on the geographical distribution of sea ice .
– Chapman&Walsh 2001, 20th century sea ice variations from observational data, pdf. Mapas.
– DMI, The state of the ice in the arctic seas (mapas).
– Hunt&Naske 1977, A BASELINE STUDY OF HISTORIC ICE CONDITIONS IN THE BEAUFORT SEA, CHUKCHI SEA, AND BERING STRAIT, pdf.
– Kelly 1979, An arctic sea ice dataset 1901-1956, pdf (p.101).
– Johannessen et al. 2003, Arctic climate change: observed and modelled temperature and sea-ice variability, pdf.
– Semenov&Bengtsson 2004, Arctic climate response to the sea ice changes: atmospheric GCM simulations, pdf.
– Semenov&Latif 2012, The early twentieth century warming and winter Arctic sea ice, pdf.
– Zakharov 1997, Sea ice in the climate system, pdf.

– Datos Chapman&Walsh: http://arctic.atmos.uiuc.edu/SEAICE/timeseries.1870-2008
– Datos GISS: http://data.giss.nasa.gov/gistemp/
– Datos rusos: http://nwpi.krc.karelia.ru/e/climas/Ice/Ice_no_sat/XX_Arctic.htm

Esta entrada fue publicada en Ártico, banquisa antes de los satelites, Historias en el hielo, Reconstrucciones climáticas y etiquetada , , , , , , , , , . Guarda el enlace permanente.

5 respuestas a Más sobre la extensión de la banquisa ártica durante la primera mitad del siglo XX

  1. Barrufa dijo:

    Brillante y muy interesante, también preocupante, cuantas suposiciones se utilizan como si fueran datos reales? Después partiendo de ellos.

    Gracias por tu trabajo

  2. Muchas gracias. Siempre conviene echar un vistazo a de dónde salen los datos, sí.
    Saludos!

  3. Pingback: Extensión de la banquisa ártica en septiembre de 1964 según el satélite Nimbus 1 | Banquisa en el Ártico: el blog del hielo marino

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