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Descubriendo el Planeta Océano

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Descubriendo el Planeta Océano

Midiendo pequeños cambios en la gravedad, la misión GRACE de la NASA revelará lo que se esconde bajo los océanos de la Tierra.

NASA
ver leyendaMarzo 14, 2002:  El escritor de ciencia ficción Arthur C. Clarke dijo una vez, "Cúan 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.

Arriba: Debido a la gran capacidad del agua para almacenar y transportar el calor, los océanos, los glaciares y las capas de hielo afectan al clima de la Tierra.

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".

ver leyendaIzquierda:  GRACE determinará las variaciones de la gravedad de la Tierra midiendo con precisión la distancia entre un par de satélites que vuelan en formación. [más información]

GRACE funciona de la manera siguiente: dos satélites idénticos volarán sobre la misma órbita -- uno a 220 km (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.

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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, puden 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 ésto 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. 


ver leyendaPero, ¿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.

Derecha: los fenómenos El Niño ocurren cuando una franja de agua caliente sobre la superficie se extiende hacia el oeste desde la costa de América del Sur. GRACE ayudará a mejorar las mediciones satelitales de la temperatura de los océanos. Imagen cortesía de NASA/CNES TOPEX/Poseidon.

"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 -- ver el artículo de Ciencia@NASA "Asombrosa 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.

Enlaces a la Red en inglés y español Importantes Enlaces a la red acerca de GRACE: Portal de Internet de GRACE (Universidad de  Texas); Asombrosa GRACE (Ciencia@NASA); Poniéndose al tanto sobre la gravedad. (JPL)

Ciencias del Océano en el JPL -- información sobre cómo los datos satelitales son utilizados para lograr un mejor entendimiento de los océanos de la Tierra. Incluye una imagen de la altura del nivel del mar producida a partir de datos provenientes de TOPEX/Poseidon.

Oceanografía NASA -- un resumen de las muchas maneras en las que NASA participa y contribuye a las ciencias del océano.

TOPEX/Poseidon -- Portal de Internet de la misión de mapeo de los océanos NASA/CNES, del JPL.


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Créditos y Contactos

Autores: Karen Miller, Dr. Tony Phillips
Funcionario Responsable de NASA: John M. HorackEditor de Producción: Dr. Tony Phillips
Curador: Bryan Walls


Relaciones con los Medios: Steve Roy

Traducción al Español: Gonzalo Estavillo
Traducción de Gráficas: Boris G. Simmonds
Editor en Español: Hector Medina
El Directorio de Ciencias del Centro Marshall para Vuelos Espaciales de la NASA patrocina el Portal de Internet de Science@NASA que incluye a Ciencia@NASA. La misión de Ciencia@NASA es ayudar al público a entender cuán emocionantes son las investigaciones que se realizan en la NASA y colaborar con los científicos en su labor de difusión.