Radares y láseres precisan la altura de las capas de hielos polares

La medición de la altura de los casquetes polares es esencial para evaluar su contribución a la elevación del nivel medio del océano así como para comprender los desplazamientos de las capas de hielo. Pero no es tan fácil hacer esas mediciones como puede parecer, especialmente cuando difieren los resultados obtenidos con diferentes técnicas. Un grupo de la NASA ha hecho un estudio comparativo de dos técnicas de medida: el radar y el altímetro láser.

¿Qué altura alcanza el hielo de un casquete polar? Parece una pregunta sencilla, pero ha traido de cabeza a los glaciólogos durante muchos años. El problema es que las capas heladas no tienen puntos fijos a partir de los cuales tomar medidas. Toda la masa de hielo está en continuo movimiento a medida que cae la nieve en el interior de un casquete polar, se transforma en hielo denso y fluye poco a poco hacia la costa, donde se derrite o se rompe formando icebergs.La cuestión es importante por varias razones. Primero, conocer con exactitud la altura de los casquetes helados permite saber si se están derritiendo o aumentando, haciendo que el nivel del mar suba o baje. Segundo, las medidas detalladas de la superficie de una capa helada dan pistas vitales acerca de los desplazamientos de los hielos, si se congelan pronto sobre la roca subyacente o se deslizan libremente sobre ella. Los cambios en la forma de la superficie pueden indicar cambios en la estabilidad de las grandes capas heladas y pueden alertar acerca de variaciones repentinas.

Existen varios métodos para medir la elevación de la superficie de los casquetes helados polares, incluyendo altímetros radar, altímetros láser y radares de apertura sintética lateral, que pueden instalarse en satélites o en aviones, dependiendo del nivel de detalle que se desea obtener, aunque todos ellos tienen una resolución en torno a un metro.

Comparaciones

Dados los distintos modos de operación y de interactuación del radar y de la onda de luz con el hielo, ¿son compatibles las medidas obtenidas con las diferentes técnicas? Para averiguarlo, Bob Bindschadler, del Centro Goddard de la NASA, y sus colegas han probado dos sistemas diferentes embarcados en aviones:un radar de apertura sintética lateral y un altímetro láser. En la revista IEEE Transaction on Geoscience and Remote Sensing, han explicado ahora los resultados obtenidos.Los datos del radar tienen un error de unos dos metros mientras que los del altímetro láser sólo de 0.2 metros. La ventaja del radar es que proporciona medidas de un trecho de seis kilómetros de ancho en la trayectoria del avión, lo que permite obtener una imagen tridimensional de la capa de hielo.

Las comparaciones muestran errores a diferentes escalas. A grandes distancias, ambos métodos dan resultados que difieren hasta en 15 metros, desviaciones muy superiores a las esperadas y debidas a pequeños errores en la orientación del radar. Si se eliminan estas desviaciones, la diferencia respecto al laser es de unos dos metros, más o menos lo esperado según las especificaciones técnicas de los aparatos.

La conclusión de este trabajo es que hay que ser extremadamente cuidadoso al utilizar datos de diferentes fuentes. Los datos del radar de apertura sintética lateral pueden ajustarse con los registros del altímetro, pero los investigadores de la NASA puntualizan que este instrumento tiene desviaciones en grandes distancias que no pueden determinarse sin medidas de altura tomadas independientemente.

Y hay que tener en cuenta que es relativamente fácil hacer pruebas de calibración de diferentes equipos embarcados en aviones, pero que resulta mucho más difícil realizarlas si se trata de instrumentos de medida a bordo de satélites.