Uno de los principales beneficios de ciertos modelos de inteligencia artificial es que pueden acelerar tareas menores o que requieren mucho tiempo, y no solo crear un «arte» terrible basado en una breve entrada de texto. Investigadores de la Universidad de Leeds han desvelado una red neuronal que, según afirman, puede trazar el contorno de un gran iceberg en sólo 0,01 segundos.

Los científicos pueden rastrear manualmente la ubicación de grandes icebergs. Después de todo, uno de los que se incluyó en este estudio era del tamaño de Singapur cuando se separó de la Antártida hace una década. Pero no es factible rastrear manualmente los cambios en el área y el espesor de los icebergs, ni en la cantidad de agua y nutrientes que liberan a los mares.

«Los icebergs gigantes son componentes importantes del medio ambiente antártico», dijo a la Agencia Espacial Europea Anne Braakmann-Folgmann, autora principal de un artículo sobre la red neuronal. «Afectan a la física, la química, la biología y, por supuesto, las operaciones marítimas del océano. Por lo tanto, es crucial localizar los icebergs y monitorear su extensión, para cuantificar cuánta agua de deshielo liberan al océano».

Hasta ahora, el mapeo manual ha demostrado ser más preciso que los enfoques automatizados, pero un analista humano puede tardar varios minutos en delinear un solo iceberg. Esto puede convertirse rápidamente en un proceso que requiere mucho tiempo y trabajo cuando se trata de múltiples icebergs.

Los investigadores entrenaron un algoritmo llamado U-net utilizando imágenes capturadas por los satélites de monitoreo de la Tierra Copernicus Sentinel-1 de la ESA. El algoritmo fue probado en siete icebergs. El más pequeño tenía aproximadamente la misma superficie que Berna, Suiza, y el más grande tenía aproximadamente la misma superficie que Hong Kong.

Con una precisión del 99 por ciento, se dice que el nuevo modelo supera los intentos anteriores de automatización, que a menudo tenían dificultades para distinguir entre icebergs y hielo marino y otras características. También es 10.000 veces más rápido que los humanos a la hora de mapear icebergs.

«Poder mapear automáticamente la extensión del iceberg con mayor velocidad y precisión nos permitirá observar cambios en el área del iceberg de varios icebergs gigantes más fácilmente y allanará el camino para una aplicación operativa», dijo el Dr. Braakmann-Folgmann.

La luz ultravioleta, que se encuentra en la luz del sol, desencadena esa descomposición química en los contaminantes concentrados. Sin él, los compuestos permanecen relativamente inertes, como la comida en el congelador. Pero bajo la iluminación ultravioleta, «en general, vemos tasas de descomposición más rápidas en el hielo que en el agua», dice Halsall. Estas tasas aceleradas de descomposición pueden ser más notorias en el hielo de los polos, donde «puedes tener 24 horas de luz solar en ciertas partes del año», dice Grannas. “Eso genera mucha química”.

Los microplásticos, fragmentos de plástico de menos de 5 milímetros de largo, también se descomponen más rápido en el hielo que en el agua. Químicos de la Universidad Central del Sur en China descubrieron que durante 48 días, las perlas de microplástico de menos de una milésima de milímetro de diámetro se deterioraron en el hielo en la medida en que lo harían durante 33 años en el río Yangtze. “Los microplásticos tardan cientos de años, si no miles, en descomponerse”, dijo Chen Tian, ​​de la Universidad Central del Sur de China, a WIRED, en chino. “No teníamos tanto tiempo, así que estudiamos solo el primer paso de la degradación. Pero creemos que todo el proceso de degradación debería ser más rápido en el hielo”.

Los desechos plásticos son la forma más común de desechos marinos: alrededor de 10 millones de toneladas de plástico terminan en el océano cada año, muchos de los cuales se descomponen en microplásticos, por lo que el hielo en los polos puede estar agitándose a través de la materia. Esta podría ser una buena noticia, ya que podría ayudar a los científicos a descubrir métodos para descomponer los microplásticos más rápido, señalan Tian y sus colegas en su artículo. Pero al descomponer el microplástico en pedazos cada vez más pequeños, el hielo también puede convertirlo en un contaminante cada vez más generalizado. Cuanto más pequeños son los fragmentos de plástico, más profundamente penetran en los organismos. Se han encontrado partículas de plástico microscópicas en los cerebros de los peces, causando daño cerebral.

Para Halsall, cuya investigación tiene como objetivo rastrear la actividad humana en el hielo antártico, la degradación de los contaminantes dificulta la vida. Está particularmente interesado en las sustancias perfluoroalquilo y polifluoroalquilo, o PFAS. Estos “químicos para siempre” persisten en el medio ambiente y se encuentran en sartenes antiadherentes, aceites de motor y todo tipo de productos de consumo. En 2017, los colaboradores de Halsall se adentraron en la Antártida para extraer un cilindro de nieve acumulada de 10 metros de largo que se había acumulado desde 1958. Especímenes como este revelan el clima y la actividad humana, al igual que los anillos de los árboles en latitudes más templadas. Cuanto más profunda sea la muestra de nieve, más retrocederá en el tiempo.

Muchas compañías químicas abandonaron el uso de PFAS de «cadena más larga» alrededor del año 2000. En la nieve depositada ese año y después, el equipo de Halsall encontró menos de ese contaminante y más de sus compuestos de reemplazo, PFAS de «cadena más corta». “Podemos detectar en ese núcleo de nieve cuando cambió la industria”, dice Halsall. Pero para comprender con precisión qué se usó y cuándo, Halsall también debe considerar cuántos contaminantes se han degradado, ya que esto puede ayudar a explicar las diferencias en los productos químicos que se encuentran a varias profundidades.

Estas reacciones transmitidas por el hielo también tienen impacto para el resto de nosotros. A medida que los glaciares de los polos se derriten, los contaminantes procesados ​​por la luz solar se liberan al medio ambiente. “Se podría pensar, ‘Estamos degradando un contaminante. Eso es algo bueno’”, dice Grannas. “En algunos casos lo es. Pero hemos descubierto que, para algunos contaminantes, los productos en los que se convierten pueden ser más tóxicos que el original”. Por ejemplo, Grannas y sus colegas descubrieron que el químico aldrín, históricamente usado en pesticidas, podría transformarse más fácilmente en el químico dieldrín aún más tóxico en el hielo. (Los agricultores también usaron dieldrín ampliamente en pesticidas en el siglo XX, y el uso de ambos químicos está prohibido en la mayoría de los países).

En una nota más optimista, Grannas dice que estudiar cómo el hielo degrada los contaminantes ayudará a los investigadores a evaluar nuevas sustancias. “Estamos introduciendo nuevos productos químicos en nuestros sistemas agrícolas, productos farmacéuticos y uso diario: detergentes para ropa, fragancias y productos personales”, dice Grannas. “Queremos entender por adelantado qué sucederá si usamos esto a gran escala y lo emitimos al medio ambiente”. Algunos de esos contaminantes terminarán congelados en los glaciares o en los polos, y el seguimiento de la evolución de las sustancias químicas en el hielo brinda a los investigadores una idea más precisa de su posible impacto ambiental. En los polos de la Tierra, el interior de un cubo de hielo es un lugar tumultuoso.

Científicos británicos están rastreando dos de los icebergs más grandes del mundo, uno tan grande como el Gran Londres y el otro casi del tamaño de Cornualles.

Los icebergs, llamados A81 y A76a, se separaron de la Antártida y el último se dirigió hacia Georgia del Sur. Los científicos dicen que podrían afectar la vida silvestre y la pesca.

El A76a tiene 135 km de largo y 25 km de ancho y es el iceberg flotante más grande del planeta. Con más de 3.000 kilómetros cuadrados, tiene casi el mismo tamaño que Cornualles.

El gran trozo de hielo, con forma de tabla de planchar gigante, es una de las tres piezas del iceberg A76 que se desprendió de la plataforma de hielo Filchner-Ronne en mayo de 2021.

El British Antarctic Survey (BAS) también ha publicado las primeras imágenes aéreas del A81 después de que se separó de la plataforma de hielo Brunt a finales de enero.

Con una superficie de 1.550 kilómetros cuadrados, es casi del tamaño del Gran Londres y flota a unos 15 km de su origen. La plataforma de hielo Brunt es el hogar de la estación de investigación BAS Halley y es una de las plataformas de hielo más monitoreadas del planeta.

¿Hacia dónde se dirigen?

Los científicos dicen que el A76a podría destruir la fauna en el lecho marino e interrumpir las corrientes oceánicas si aterriza en el lecho marino poco profundo de la región en su camino hacia Georgia del Sur.

También hay preocupación por los barcos de pesca a medida que el iceberg comienza a romperse en pedazos más pequeños.

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El profesor Geraint Tarling, jefe del equipo de ecosistemas de BAS, dijo: «Un iceberg de este tamaño tendrá un gran impacto en los ecosistemas oceánicos que sustentan la rica diversidad de vida silvestre marina que se encuentra en esta región antártica».

Dijo que esto puede tener impactos positivos ya que la fusión liberará nutrientes que podrían ayudar a las plantas microscópicas.

Sin embargo, agrega que también podría tener impactos negativos, ya que el derretimiento a gran escala arroja gran cantidad de agua dulce, lo que reduce los niveles de salinidad y hace que las aguas sean «inadecuadas» para muchos fitoplancton, lo que podría afectar otras partes de la red alimentaria, incluidos los peces, las aves y las ballenas.

La historia continúa

El Dr. Mark Belchier, del gobierno de Georgia del Sur y las Islas Sandwich del Sur, dijo que la «principal» preocupación es el posible riesgo para los barcos que operan en la región a medida que el iceberg comienza a romperse.

La BSA dice que los icebergs alrededor de Georgia del Sur no son infrecuentes.

En 2021, el iceberg A68A llegó a la plataforma sur de la isla, pero se derritió rápidamente cuando se acercaba a Georgia del Sur, liberando 153.000 millones de toneladas de agua dulce, dijo BAS.

Antes del RMS Titánico chocó contra un iceberg y se hundió hasta el fondo del Océano Atlántico en abril de 1912, los operadores inalámbricos del barco recibieron múltiples mensajes de advertencia de icebergs, gruñidores y campos de hielo de otros seis barcos en la región. Ahora, investigadores de la Universidad de Bangor han identificado el naufragio de uno de esos barcos en el Mar de Irlanda: el SS mesaba, que se hundió en 1918 tras ser torpedeado por un submarino alemán. Es uno de los 273 barcos mapeados e identificados en su mayoría en esa región de 7,500 millas cuadradas, utilizando una técnica de vanguardia llamada sonar multihaz.

Como hemos informado anteriormente, Titánico emprendió su viaje inaugural con gran fanfarria el 10 de abril de 1912. Entre otras comodidades, había un nuevo y brillante sistema de telégrafo inalámbrico a bordo, cortesía de Marconi International Marine Communication Company, capaz de transmitir señales de radio en un radio de 350 millas. (563 kilómetros). Aunque su propósito era principalmente enviar los llamados «marconigramas» para los pasajeros de primera clase más ricos del barco, los operadores Jack Phillips y Harold Bride también manejaban los mensajes de otros barcos, en particular los informes meteorológicos y las advertencias de hielo.

Phillips y Bride habían estado recibiendo advertencias de hielo de otros barcos todo el día el 14 de abril, comenzando a las 9 am con informes de «bergs, gruñidores y campo de hielo» del RMS. Caronía. Más tarde ese día, RMS báltico advirtió que un barco griego había informado «pasando icebergs y grandes cantidades de hielo de campo». El capitán Edward Smith acusó recibo de ambos mensajes y cambió el rumbo un poco más al sur en respuesta, pero no redujo la velocidad del barco.

Agrandar / Ilustración del RMS Titánico golpeando el iceberg.

las SS América informó haber pasado dos grandes icebergs, mientras que las SS californiano envió mensajes sobre «tres grandes témpanos», y el mesaba envió un mensaje informando «mucha banquisa pesada y una gran cantidad de icebergs grandes. También hielo de campo». Por desgracia, Smith nunca recibió esos mensajes posteriores, aparentemente porque un Phillips con exceso de trabajo estaba tratando desesperadamente de ponerse al día con los marconigramas de los pasajeros después de una avería del equipo el día anterior. De hecho, la respuesta de Phillips a la californianoLa última advertencia de esa noche fue un frustrado: «¡Cállate! ¡Cállate! ¡Estoy trabajando en Cape Race!» (refiriéndose a la estación de relevos en Cape Race, Newfoundland). los californianoLuego, el operador de radio apagó el sistema durante la noche y se retiró a las habitaciones.

El resto, por supuesto, es historia marítima. A las 11:40 pm hora del barco el 14 de abril, Titánico golpeó ese infame iceberg y comenzó a llenarse de agua, inundando cinco de sus 16 compartimentos estancos, sellando así su destino. Mientras los compartimentos inferiores del barco se llenaban de agua y la tripulación se apresuraba a evacuar a tantos pasajeros como fuera posible en el número limitado de botes salvavidas antes de que el barco se hundiera, el operador de telégrafo inalámbrico envió una serie de mensajes en código Morse cada vez más frenéticos. Solo alrededor de 710 de los que estaban a bordo sobrevivieron al hundimiento.

La mayoría de las personas están familiarizadas con el sonar moderno (abreviatura de navegación y rango de sonido) y cómo funciona. Ha sido una herramienta marítima bien establecida desde su desarrollo durante la Primera Guerra Mundial, aunque Leonardo da Vinci se adelantó (una vez más) a su tiempo, ya que experimentó con un tubo insertado en el agua para detectar barcos de oído en 1490. Soltero regular El sonar de haz utiliza solo un transductor que emite señales acústicas, cuyos ecos de retorno se detectan para determinar el alcance y la orientación de un objeto.

Por el contrario, como su nombre lo indica, el sonar multihaz cuenta con varios sensores físicos en una matriz de transductores y emite múltiples señales acústicas simultáneas en un patrón en forma de abanico. Esta técnica puede medir la profundidad del fondo del mar (batimetría) y la retrodispersión, que indica la intensidad de los ecos de retorno detectados por la matriz. Esto es útil tanto para averiguar la composición geológica del fondo del mar como para detectar objetos como naufragios, ya que diferentes tipos de materiales (por ejemplo, rocas duras en lugar de lodo más blando) reflejan el sonido de manera diferente. El resultado final es un colorido mapa 2D o 3D que visualiza el fondo del mar y cualquier objeto en las inmediaciones.

Innes McCartney, miembro del equipo de la Universidad de Bangor, es autora de un nuevo libro (Ecos de las profundidades) describiendo el descubrimiento de la mesaba y más de doscientos otros naufragios: arrastreros, buques de carga, submarinos y los transatlánticos y petroleros más grandes, todos mapeados por sonar multihaz. Hasta la fecha, el 87 por ciento de esos barcos han sido identificados mediante referencias cruzadas de los datos sobre dimensiones, posición geográfica y descripciones de archivo del hundimiento de cada barco con una base de datos de naufragios del Reino Unido y otras fuentes.

Según McCartney, esto valida una técnica que él ve como un «cambio de juego» para la arqueología marina, análoga al impacto de la fotografía aérea en la arqueología del paisaje. “Antes, podíamos bucear en algunos sitios al año para identificar visualmente los restos de naufragios”, dijo. del príncipe Madog Las capacidades únicas del sonar nos han permitido desarrollar un medio relativamente económico para examinar los restos del naufragio. Podemos conectar esto con la información histórica sin una interacción física costosa con cada sitio. Debería ser de interés clave para los científicos marinos, las agencias ambientales, los hidrógrafos, los administradores del patrimonio, los arqueólogos marítimos y los historiadores”.