Sådan parkerer du et skib i is

Spækket med forskningsudstyr og internationale videnskabsmænd, RV Polarstern isbryderen damper mod det centrale Arktis, leder efter den perfekte parkeringsplads ved siden af ​​en isflage.

Denne isplet er stjernen i MOSAiC-showet:det er her hundredvis af forskere vil bo og arbejde i 13 måneder som en del af Ekspeditionen Multidisciplinary Drifting Observatory for the Study of Arctic Climate. Isen skal være tyk nok til at bære vægten af ​​mennesker og instrumenter - men alligevel tynd og dynamisk nok til at give næring til interessant videnskab. Den skal forblive intakt i løbet af året, uden at bryde op. Og det bør ikke glide ind i områder, hvor lande har begrænset adgang til forskning.

"Vi har brug for en isklump, der rammer den perfekte balance:ikke for tyk, men ikke for tynd, " sagde Matthew Shupe, MOSAiC co-lead og en CIRES/NOAA videnskabsmand, hvis arbejde er støttet af National Science Foundation og US Department of Energy. "Den tynde is er det, vi virkelig ønsker at studere videnskabeligt - men vi skal også sørge for, at alle forbliver sikre."

Den ideelle isplet er stabil - omkring 1,2 meter (4 fod) tyk og 50 kilometer (30 miles) bred - og ligger tæt på andre dele af tyndere is og områder med åbent vand, sagde Shupe. Dette minimerer risikoen for, at isen kollapser, samtidig med at forskerne stadig får dynamiske omgivelser, så de kan studere emner som, hvordan hav-atmosfære-interaktioner ændrer sig, når isen bliver tykkere, eller hvordan frysning påvirker de små væsner, der lever i den øvre overflade af havet. For at besvare disse spørgsmål, Shupe og hans kolleger skal bore iskerner, opsætning af havsensorer, opererer ubemandede fly i himlen over skibet, og mere.

For at fryse RV Polarstern i isposen, MOSAiC-teamet udnytter forholdene i slutningen af ​​september, når arktisk havis er på sit årlige lavpunkt. Dette gør det muligt for skibet at dampe ud, mens der er åbent vand, stop på et lovende sted, og vent på, at havoverfladen fryser til, låser hende ind i isen. Dette år, isen er særlig lav:NSIDC annoncerede 2019-havisens minimum mandag – og det er lige det næstlaveste i historien.

Og så vil de drive. Havisen bevæger sig konstant, drivende over det arktiske hav langs den transpolære drivstrøm, en vinddrevet strøm fra Rusland til Grønland. I flere måneder, et hold af havisens modelbyggere har væltet over mere end et årti med satellitdata, analysere den årlige vej af is over Arktis. Disse oplysninger vil hjælpe dem med at finde deres ideelle parkeringsplads, men det er ikke ligetil.

"Klimaændringer ændrer arktisk is, sagde Thomas Krumpen, en Alfred Wegener Institute-videnskabsmand og ledende forsker på MOSAiC-ledsageskibet, RV Akademik Fedorov. "I de seneste år, havisen er blevet tyndere, får den til at bevæge sig hurtigere. Det betyder, at vi ikke længere kan bruge data fra lang sigt, 30-års rekord til nøjagtigt at forudsige isbaner - vi kan kun bruge det sidste årti eller deromkring."

Krumpen og hans team er fokuseret på en zone i det arktiske hav omkring 100-200 miles bred. Når Polarstern nærmer sig området, et tværfagligt team vil bruge droner og helikoptere til at søge efter den perfekte isplet og kortlægge en rute. De vil arbejde tæt sammen med skibets kaptajn for at sikre, at sikkerheden kommer først, når skibet krydser gennem åbent vand og bryder gennem tynd is for at komme i position.

Så snart skibet parkerer, Shupe sagde, forskerne skal arbejde hurtigt med at sætte udstyr op på isen i svindende lys - solen går ned i midten af ​​oktober, og måneder med mørk vinter vil følge.

"Til sidst, vi spiller vores hånd, og Arktis vil spille dens hånd, " sagde Shupe. "Og vi vil gøre vores bedste for at læse betingelserne godt nok til at få det rigtige spil, så vi kan være der i et helt år og fungere med succes."